Question

1．t℃时，将3molA和2mo B气体通入体积为2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）△H=-Q kJ/mol；5s时反应达到平衡状态（温度不变），剩余1.8mol B，并测得c（C）=0.4mol•L^-1，请完成下列问题：
（1）反应开始至达到平衡，用A物质表示的反应速率为v（A）=0.04mol/（L．min）．
（2）x=4，此温度下的平衡常数约为0.0165（保留三位有效数字）．
（3）t℃时，将3molA和足量B混合后在同一容器中充分反应，放出的热量A．
A．＜Q kJB．＞Q kJC．=Q kJD．前面三种情况均有可能
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃达到新的平衡，欲使新平衡时各物质的体积分数与原平衡相同，还应充入0.25a（用含a的代数式表示）molB（填“A”或“B”），新条件下的平衡与最初的平衡状态时的压强比为（1+0.25a）：1．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；
（2）生成C的物质的量为0.4mol/L×2L=0.8mol，反应B的物质的量为2mol-1.8mol=0.2mol，则1：x=0.2：0.8，解得x=4，再计算平衡时各组分浓度，代入K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$计算；
（3）该反应属于可逆反应，将3molA和足量B混合后在同一容器中充分反应，参加反应的A小于3mol；
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃达到新的平衡，欲使新平衡时各物质的体积分数与原平衡相同，为等效平衡，恒温恒容下，反应前后气体物质的量不变，则按化学计量数完全转化到左边满足n（A）：n（B）=3：2；
恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比．

解答 解：（1）5s时反应达到平衡状态（温度不变），剩余1.8mol B，则v（B）=$\frac{\frac{2mol-1.8mol}{2L}}{5s}$=0.02mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，v（A）=2v（B）=0.04mol/（L．min），
故答案为：0.04mol/（L．min）；
（2）生成C的物质的量为0.4mol/L×2L=0.8mol，反应B的物质的量为2mol-1.8mol=0.2mol，则1：x=0.2：0.8，解得x=4，
           3A（g）+B（g）?4C（g）
起始量（mol）：3      2      0
变化量（mol）：0.6    0.2   0.8
平衡量（mol）：2.4    1.8   0.8
平衡常数K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$=$\frac{（\frac{0.8}{2}）^{4}}{（\frac{2.4}{2}）^{3}×\frac{1.8}{2}}$=0.0165，
故答案为：4；$\frac{4}{243}$；
（3）该反应属于可逆反应，将3molA和足量B混合后在同一容器中充分反应，参加反应的A小于3mol，则放出的热量＜Q kJ，
故答案为：A；
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃达到新的平衡，欲使新平衡时各物质的体积分数与原平衡相同，为等效平衡，恒温恒容下，反应前后气体物质的量不变，则按化学计量数完全转化到左边满足n（A）：n（B）=3：2，由于转化得到A、B之比为3：1，则需要加入B物质，设进而B为xmol，则（3+$\frac{3}{4}$a）：（2+x+$\frac{1}{4}$c）=3：2，解得x=0.25a，
反应气体混合物总物质的量不变，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，故新条件下的平衡与最初的平衡状态时的压强比为（5+a+0.25a）：5=（1+0.25a）：1，
故答案为：0.25a；B；（1+0.25a）：1．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算等，（4）中关键是对等效平衡规律的理解，难度中等．