题目内容
【题目】t℃时,将3molA和lmolB气体通入体积为2L的密闭容器中(保持容积不变),发生如下反应:3 A(g)+B(g) xC(g) △H<0;在2min时达到平衡状态(温度不变)剩余了0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol/L。请填写列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成B的平均反应速率为__________。
(2)x=___________,平街常数K=___________。
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氯气 (假设氮气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母)____ ________。若通入气体A后,化学平衡将___________。
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(4)若向原平衡混合物的作器中再充入amolC,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=__________mol。
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的下种物质的物质的分n (A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为___________。
【答案】
(1)0.05mol/(L·min);
(2)4;1/27;
(3)C;A;
(4)0.8+0.2a;
(5)n(A)=3n(B)且n(C)≥0。
【解析】
试题分析:平衡状态并测定C的浓度为0.4mol/L,物质的量为0.8mol,则
3A(g)+B(g) xC(g)
起始量(mol) 3 1 0
变化量(mol) 0.6 0.2 0.2x
平衡量(mol) 2.4 0.8 0.8
0.2x=0.8,x=4。
(1)从开始至达到平衡的状态,生成C平均反应速度==0.2mol/(Lmin),则生成B的平均反应速率为0.05mol/(Lmin),故答案为:0.05mol/(Lmin);
(2)上述计算可知x=4,平衡常数K==,故答案为:4;;
(3)若继续向原混合物的容器中通入少量氦气,恒温恒容容器,加入惰气总压增大,分压不变,平衡不动,若通入气体A后,A的浓度增大,化学平衡将向右移动,故答案为:C;A;
(4)amolC折算成A、B分别amol、amol,为因为反应前后体积不变,所以再充入amolC后,达到的平衡与原平衡为成比例等效平衡,而此时B的起始总量为(1+a),由于是等效平衡,B的体积分数不变,所以平衡时B的物质的量为×0.8mol=(0.8+0.2a)mol,故答案为:0.8+0.2a;
(5)上述反应属于气体的物质的量不变的反应,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,只需要各种物质的物质的量之比相等即可,起始加入的下种物质的物质的分n (A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为n(A)=3n(B)且n(C)≥0,故答案为:n(A)=3n(B)且n(C)≥0。