Question

在一定溫度下，將2mol A和2mol B兩種氣體相混合于體積為2L的某密閉容器中（容積不變），發生如下反應：3A（g）+B（g）
xC（g）+2D（g），△H＜0，到2min末反應達到平衡狀態（溫度不變），生成了0.8mol D，并測得C的濃度為0.4mol?L^-1，請填寫下列空白：
（1）x的值等于    ．
（2）該反應的化學平衡常數K=    ，升高溫度時K值將    （選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）A物質的轉化率為    ．
（4）若維持溫度不變，在原平衡混合物的容器中再充入3mol C和3mol D，欲使達到新的平衡時，各物質的物質的量分數與原平衡相同，則至少應再充入B的物質的量為     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；
平衡常數只受溫度影響，該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡逆反應應移動，平衡常數減小；
（3）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；
（4）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B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，
平衡常數只受溫度影響，該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應移動，平衡常數減小；
故答案為：0.5，減小；
（3）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%；
（4）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3mol，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3mol×=4.5mol，得到B為3mol×=1.5mol，故還需要加入B，加入B的物質的量為4.5mol-1.5mol=3mol，
故答案為：B，3mol．
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，掌握三段式解題法，注意（4）中等效平衡規律的理解掌握．