题目内容

t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3 A(g)+B(g)  xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了O.8 mol B,并测得C的浓度为O.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为                     
(2)x=_______;
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母) ( )
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容器中再充人a mol C,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,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为                     
(9分)(1) 0.2mol/L.min  (2) 4
(3) c    (4) 0.8+0.2a
(5) n(A)=3n(B),n(C)>0或n(A)+(3/4)n(c)="3n(B)+(1/4)n(c)" (无n(C)>0不扣分)
(第一空1分,其余每空2分)

试题分析:(1)2min达平衡时,容器中剩余0.8molB,则消耗0.2molB,c(C)=0.4mol?L-1,v(C)="0.4(mol/L)/2(min)" =0.2mol?L-1?min-1
(2)v(B)=(0.2mol/2L)/2min=0.05mol?L-1?min-1,由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(B)/v(C)=1/x,解得x=4,故答案为:0.2mol/Lmin;4;
(4)向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在T℃达到新的平衡与原平衡等效,
3A(g)+B(g)4C(g),
开始3             1         0
转化 0.6        0.2        0.8
平衡 2.4         0.8        0.8
此时B的含量为[0.8mol/(2.4mol+0.8mol+0.8mol)]×100%=20%,
设有4xmolC转化为B,达平衡时n(B)=(0.8+x)mol,则有[(0.8+x)mol/(4+a)mol]×100%=20%,
解得x=0.2amol,即再充入amolC,在T℃达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)为(0.8+0.2a)mol,
故答案为:(0.8+0.2a)mol。
点评:本题较难,考查化学反应速率及化学平衡,学生能利用等效平衡来分析(5)是解答本题的关键。
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