题目内容
【题目】在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g)，2min末反应达到平衡状态，此时测得D、C的浓度均为0.4mol/L，请填写下列空白：
(1)x值等于_____________。
(2)A的转化率为_______________。
(3)生成D的反应速率为_____________。
(4)如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数 _________（增大、减小或不变）。
(5)在此温度下，该化学反应的平衡常数k=__________
【答案】x=2 60% 0.2 mol/(L·min) 不变 K= 0.5
【解析】
(1)平衡时C、D的浓度为0.4mol/L，则n(C)=n(D)=0.4mol/L×2L=0.8mol，结合n(D)利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x；
(2)根据平衡时n(D)，由方程式可知参加反应的n(A)，再根据转化率定义计算A的转化率；
(3)根据v(D)=
计算反应速率；
(4)若反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变；若反应前后气体的物质的量变化，增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动，气体的总质量不变，据此判断；
(5)平衡常数指指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。
(1)平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n(C)=n(D)=0.4mol/L×2L=0.8mol，由于物质发生化学反应时变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2；
(2)平衡时n(D)=0.8mol，由方程式可知参加反应的n(A)=
n(D)=
×0.8mol=1.2mol，所以A的转化率为
×100%=60%；
(3)v(D)=
=0.2mol/(Lmin)；
(4)该反应是反应前后气体的物质的量不变的反应，所以增大压强，化学平衡不移动，因此平衡体系中C的质量分数不变；
(5)在反应开始时c(A)=c(B)=2mol÷2L=1mol/L，c(C)=c(D)=0，反应达到平衡时，c(C)=c(D)=0.4mol/L，根据物质反应关系可知反应消耗的A的浓度是0.6mol/L、B的浓度是0.2mol/L，所以平衡时A、B的浓度分别是c(A)=1mol/L-0.6mol/L=0.4mol/L；c(B)=1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，所以该反应的化学平衡常数K=
=0.5。
