Question

t℃將4mol A氣體和1mol B通入一個(gè)體積為8L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：4A（g）+B（s）?xC（g）+3D（s），5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），剩余0.8mol B，并測得C的濃度為0.1mol?L^-1．填寫下列空白：
（1）從開始反應(yīng)到達(dá)到平衡狀態(tài)，A的平均反應(yīng)速率______，x=______．
（2）若該密閉容器體積可變，向原平衡混合物中通入少量氦氣（假設(shè)氦氣和A、B、C、D都不反應(yīng)）后，化學(xué)平衡將______移動（填“是”或“否”）．
（3）若相對分子質(zhì)量M（B）＞3M（D），溫度降低時(shí)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，則正反應(yīng)是______反應(yīng)．（填“吸熱”或“放熱”）
（4）若向原平衡混合物中再通入a mol C和足量的D，在t℃達(dá)到新的平衡，此時(shí)A的物質(zhì)的量為______mol；
（5）若溫度保持不變，改變?nèi)萜鞯捏w積，在初始容器中改充4.5mol C、2.8mol D，要使反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)C的濃度為0.2mol/L，則容器的體積是______L．

Answer 1

【答案】分析：測得C的濃度為0.1mol?L^-1，則C的物質(zhì)的量為0.8mol，
       4A（g）+B（s）?xC（g）+3D（s）
起始：4mol     1mol    0        0
轉(zhuǎn)化：0.8mol   0.2mol  0.2xmol  0.6mol
平衡：3.2mol   0.8mol 0.2xmol  0.6mol
0.2xmol=0.8mol，x=4，
反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)對平衡移動無影響，從等效平衡的角度解答該題．
解答：解：測得C的濃度為0.1mol?L^-1，則C的物質(zhì)的量為0.8mol，
       4A（g）+B（s）?xC（g）+3D（s）
起始：4mol     1mol    0        0
轉(zhuǎn)化：0.8mol   0.2mol  0.2xmol  0.6mol
平衡：3.2mol   0.8mol 0.2xmol  0.6mol
0.2xmol=0.8mol，x=4，
（1）由以上分析可知x=4，v（A）==0.02 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.02 mol?L^-1?min^-1； 4；
（2）向原平衡混合物中通入少量氦氣，容器的體積增大，但反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)對平衡移動無影響，則平衡不移動，故答案為：不移動；
（3）若相對分子質(zhì)量M（B）＞3M（D），則M（C）＞M（A），溫度降低時(shí)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)放熱，故答案為：放熱；
（4）若向原平衡混合物中再通入amolC和足量的D，由于壓強(qiáng)對平衡移動無影響，在t℃達(dá)到新的平衡時(shí)，與原平衡狀態(tài)相同，各氣體物質(zhì)的含量相同，相當(dāng)于加入（4+a）molA，則平衡時(shí)，n（A）=（4+a）mol×=（3.2+0.8a）mol，故答案為：3.2+0.8a；
（5）若溫度保持不變，改變?nèi)萜鞯捏w積，在初始容器中改充4.5mol C、2.8mol D，由于溫度不變，壓強(qiáng)對平衡狀態(tài)無影響，則與起始狀態(tài)應(yīng)相同，達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的含量相同，設(shè)容器的體積為V，要使反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)C的濃度為0.2mol/L，則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為0.2Vmol，
   則有 4A（g）+B（s）?4C（g）+3D（s）
  起始：0      0       4.5            
相當(dāng)于：4.5mol          0     
轉(zhuǎn)化：0.2V             0.2V  
應(yīng)有=，
V=4.5，
故答案為：4.5．
點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，本題注意根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系計(jì)算x值為解答該題的關(guān)鍵，注意等效平衡的理解和應(yīng)用，為該題的難點(diǎn)，也是易錯點(diǎn)，答題時(shí)注意體會．