Question

t℃時，將3mol A和1mol B氣體通入容積為2L的密閉容器中（容積不變），發生如下反應3A（g）+B（g）?xC（g），2min時反應到達平衡狀態（溫度不變），此時容器內剩余了0.8mol B，并測得C的濃度為0.4mol?L^-1．請填寫下列空白：
（1）從反應開始到平衡狀態，生成C的平均反應速率為

 

．
（2）x=

 

．
（3）若向原平衡混合物的容器中再充入a molC，在t℃時達到新的平衡，此時B的物質的量為n（B）=

 

mol．
（4）保持溫度和容積不變，對原平衡混合物中三者的物質的量作如下調整，可使平衡向右移動的是

 

（填字母）．
A．均減半　　 B．均加倍　　　 C．均增加0.4mol　　D．均減少0.4mol
（5）如果上述反應在相同溫度和容積的容器中進行，起始加入3molA和3molB，達到平衡時A的體積分數為a%．其它條件不變時，按下列配比作為起始物質，平衡時A的體積分數大于a%的是

 

（填字母）．
A.2molC　　　　　　　B．1molA、3molB和4molC
C．1mol B和4molC　　　D．6molA和2molB．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據v=

△C

△t

計算平均反應速率；
（2）參加反應的B的物質的量=（1-0.8）mol=0.2mol，則B的反應速率=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/L，同一可逆反應、同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比，從而計算x值；
（3）溫度不變，化學平衡常數不變，根據化學平衡常數計算B的物質的量；
（4）如果濃度商大于平衡常數，則平衡向正反應方向移動；
（5）反應3A（g）+B（g）?4C（g）中，氣體體積在反應前后相同，在一定溫度下，在恒容密閉容器中得到平衡狀態，只要滿足物質全部轉化為A、B，且滿足n（A）：n（B）=1：1，即可得到相同平衡狀態，若要平衡后A的體積分數大于a%，說明平衡向左移動，根據等效平衡，把物質都換算成方程式一邊的物質，滿足n（A）：n（B）＞1：1即可．

解答： 解：（1）生成C的平均反應速率v=

△C

△t

=

0.4mol/L

2min

=0.2mol/（L．min），故答案為：0.2mol/（L．min）；
（2）參加反應的B的物質的量=（1-0.8）mol=0.2mol，則B的反應速率=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/L，C的平均反應速率為0.2mol/（L．min），同一可逆反應、同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比，B、C的計量數之比等于其反應速率之比=0.05mol/（L．min）：0.2mol/（L．min）=1：4，所以x=4，
故答案為：4；
（3）第一次平衡時A的物質的量濃度=

3mol- 1mol-0.8mol 1 ×3

2L

=1.2mol/L、B的物質的量濃度=

0.8mol

2L

=0.4mol/L、C的物質的量濃度=0.4mol/L，化學平衡常數K=

(0.4)4

(1.2)3.0.4

=

1

27

，
設平衡時B的物質的量為y，
3A（g）+B（g）?4C（g）
開始1.2 0.4  0.4
反應3（0.4-

y

2

）（0.4-

y

2

） 4（0.4-

y

2

）
平衡[1.2-3（0.4-

y

2

）]

y

2

[0.4-4（0.4-

y

2

）+

a

2

]

溫度不變，化學平衡常數不變，化學平衡常數K=

[0.4-4(0.4- y 2 )+ a 2 ]4

[1.2-3(0.4- y 2 )]3. y 2

=

1

27

，y=0.8-

a

3

，
故答案為：0.8-

a

3

；
（4）如果濃度商大于平衡常數，則平衡向正反應方向移動，
A．均減半時，其濃度均是原來的一半，則濃度商=

( 1 2 )4

( 1 2 )3. 1 2

K=K，所以平衡不移動，故錯誤；
B．均加倍時，其濃度均是原來的二倍，則濃度商=

24

23.2

K=K，所以平衡不移動，故錯誤；
C．均增加0.4mol，其濃度商=

(0.4+0.2)4

(1.2+0.2)3．(0.4+0.2)

=（

3

7

）³＞（

1

3

）³，平衡向逆反應方向移動，故錯誤；
D．均減少0.4mol，其濃度商=

(0.4-0.2)4

(1.2-0.2)3．(0.4-0.2)

=（

1

5

）³＜（

1

3

）³，則平衡向正反應方向移動，故正確；
故選D；
（5）反應3A（g）+B（g）?4C（g）中，氣體體積在反應前后相同，在一定溫度下，在恒容密閉容器中得到平衡狀態，只要滿足物質全部轉化為A、B，且滿足n（A）：n（B）=1：1，即可得到相同平衡狀態，若要平衡后A的體積分數大于a%，說明平衡向左移動，根據等效平衡，把物質都換算成方程式一邊的物質，滿足n（A）：n（B）＞1：1即可，
A.2molC完全轉化為1.5molA、0.5molB，二者物質的量之比為3：1＞1：1，故A正確；　　　　　　　
B．1molA、3molB和4molC完全轉化為A、B時，A的物質的量為4molA、4molB，二者的物質的量之比等于1：1，等效平衡，則A的體積分數為a%，故B錯誤；
C．1mol B和4molC，C完全轉化為A、B時，A的物質的量是3mol、B的物質的量為2mol，A、B的物質的量之比1.5＞1，故C正確；　　
D．6molA和2molB，二者的物質的量之比為3：1＞1，所以平衡時A的體積分數大于a%，故D正確；
故選ACD．

點評：本題考查化學平衡計算，涉及平衡常數的計算、等效平衡、化學計量數的計算等知識點，會根據濃度商和化學平衡常數的相對大小判斷平衡移動方向，難點是等效平衡的計算，難點中等．