Question

t℃時，將3molA和1molB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（氣）+B（氣）?xC（氣），2min時反應達到平衡狀態（溫度不變），此時容器內剩余了0.8molB，并測得C的濃度為0.4mol/L．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）若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，在t℃時達到新的平衡，此時B的物質的量為n（B）=

 

mol，
（3）保持溫度、容積和原配比不變，改變起始物質的量，反應達到平衡時，C的濃度仍為0.4mol/L，若要使反應從逆反應開始，則C的起始的物質的量n（C）應滿足的條件是

 

（4）若起始溫度相同，對于上述反應，分別向下述兩個容器中充入3mol A和1mol B，則達到平衡時，兩容器中C的體積分數的大小為（填容器編號）

 

．

Answer 1

考點：等效平衡,反應速率的定量表示方法,化學平衡建立的過程,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：達到平衡狀態（溫度不變），此時容器內剩余了0.8molB，反應掉0.2molB，并測得C的濃度為0.4mol/L，即生成C的物質的量為0.4×2mol=0.8mol，所以B、C的變化的物質的量之比為1：4，所以x=4，所以有反應3A（氣）+B（氣）?4C（氣），平衡時A的物質的量為2.4mol，
（1）根據v=

△c

t

計算反應速率；
（2）因為反應前后體積不變，所以再充入amolC，B的體積分數不變，據此計算；
（3）在恒溫恒容條件下，C的濃度仍為0.4mol/L，則將C的物質的量全部折算成A、B后，必須滿足A的物質的量為3mol，B的物質的量為1mol，據此答題；
（4）兩容器一為恒溫恒容，一為恒溫恒壓，但該反應前后體積不變，所以壓強對平衡移動沒有影響，據此判斷．

解答： 解：達到平衡狀態（溫度不變），此時容器內剩余了0.8molB，反應掉0.2molB，并測得C的濃度為0.4mol/L，即生成C的物質的量為0.4×2mol=0.8mol，所以B、C的變化的物質的量之比為1：4，所以x=4，所以有反應3A（氣）+B（氣）?4C（氣），平衡時A的物質的量為2.4mol，
（1）根據v=

△c

t

計算生成C的平均反應速率為

0.4mol/L

2min

=0.2mol/（L?min），故答案為：0.2mol/（L?min）；
（2）amolC折算成A、B分別

3

4

amol、

1

4

amol，為因為反應前后體積不變，所以再充入amolC后，達到的平衡與原平衡為成比例等效平衡，而此時B的起始總量為（1+

1

4

a），由于是等效平衡，B的體積分數不變，所以平衡時B的物質的量為

1+ 1 4 a

1

×0.8mol=（0.8+0.2a）mol，故答案為：0.8+0.2a；
（3）在恒溫恒容條件下，C的濃度仍為0.4mol/L，則將C的物質的量全部折算成A、B后，必須滿足A的物質的量為3mol，B的物質的量為1mol，所以有n（A）+

3

4

n（C）=3，n（B）+

1

4

n（C）=1，
故答案為：n（A）+

3

4

n（C）=3，n（B）+

1

4

n（C）=1；
（4）兩容器一為恒溫恒容，一為恒溫恒壓，但該反應前后體積不變，所以壓強對平衡移動沒有影響，所以這兩個容器中的平衡為等效平衡，所以兩容器中C的體積分數的大小相等，故答案為：①=②；

點評：本題主要考查了反應速率的計算，等效平衡的應用，中等難度，解題時要注意基本公式的運用．