Question

在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合于容積為2L的某密閉容器中，發生如下反應：
3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2min末反應達到平衡狀態，生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol/L，請填寫下列空白：
（1）x值等于______
（2）A的轉化率為______
（3）如果增大反應體系的壓強，則平衡體系中C的質量分數______（填增大、減小或不變）
（4）在此溫度下，該化學反應的平衡常數的值為：k=______
（5）如果上述反應在相同條件下從逆反應開始進行，開始加入C和D各mol，要使平衡時各物質的質量分數與原平衡時完全相等，則還應加入______物質______mol．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據n=cV計算生成的C的物質的量，利用物質的量之比等于化學計量數之比計算x值；
（2）根據D的物質的量，利用方程式計算參加反應的A的物質的量，再根據轉化率定義計算A的轉化率；
（3）增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，結合氣體反應前后化學計量數之和判斷平衡移動方向，進而判斷平衡體系中C的質量分數變化；
（4）根據C的濃度變化，利用三段式計算出平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數表達式計算；
（5）由（1）可知反應前后氣體的物質的量不變，恒溫恒容下，按化學計量數轉化到左邊，滿足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，據此判斷應加入的物質及該物質的量物質的量．
解答：解：（1）平衡時C的濃度為0.4mol/L，故生成C的物質的量為0.4mol/L×2L=0.8mol，物質的量之比等于化學計量數之比，故0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2，
故答案為：2；
（2）平衡時生成0.8molD，由方程式3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）可知，參加反應的A的物質的量為0.8mol×=1.2mol，故A的轉化率為×100%=60%，
故答案為：60%；
（3）該反應前后氣體的物質的量不發生變化，故增大壓強平衡不移動，體系中C的質量分數不變，
故答案為：不變；
（4）平衡時C的濃度為0.4mol/L，則：
                3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
開始（mol/L）：1       1        0      0
變化（mol/L）：0.6     0.2      0.4    0.4
平衡（mol/L）：0.4     0.8      0.4    0.4
故帶溫度下，該反應的平衡常數k===0.5
故答案為：0.5；
（5）該反應前后氣體的物質的量不變，恒溫恒容下，按化學計量數轉化到左邊，滿足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，開始加入C和D各mol，由化學方程式3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）可知轉化到左邊，可以得到A為mol×=2mol，得到B為mol×=mol，故還需要加入B，加入B的物質的量為2mol-mol=mol，
故答案為：B，mol．
點評：考查化學平衡的有關計算、影響化學平衡的因素、等效平衡等，難度中等，注意（5）中等效平衡規律的掌握．