Question

向一个体积可变的密闭容器中充入4mol A、1mol B，发生如下反应：4A（g）+B（s）?3C（s）+4D（g）．在高温下达到平衡，测得混合气体中D的浓度为0.3mol?L^-1．请填写下列空白：
（1）若容器体积为10L，反应经2min达平衡，则以A物质浓度变化表示的化学反应速率为

 

，达平衡时A物质的转化率为

 

．
（2）若压缩容器增大压强，则逆反应的速率

 

，容器中D的体积分数

 

（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）若相对分子质量M（B）＞3M（C），温度升高时混合气体的平均相对分子质量减小，则正反应

 

（填“吸热”或“放热”）．
（4）在最初的容器中改充1.5mol C、4.4mol D，温度保持不变，要使反应达平衡时D的浓度为0.6mol?L^-1，则容器的体积是

 

L．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,化学反应速率和化学计量数的关系

专题：化学平衡专题

分析：（1）计算A的浓度变化量，根据v=

△c(D)

△t

计算v（A）；计算参加反应A的物质的量，A的转化率=

参加反应A的物质的量

A的起始物质的量

×100%；
（2）增大压强反应速率增大，反应前后气体的化学计量数不变，平衡不移动；
（3）反应气体混合气体总的物质的量不变，温度升高时混合气体的平均相对分子质量减小，说明升高温度，混合气体的总质量减小，由于相对分子质量M（B）＞3M（C），故升高温度平衡向逆反应方向移动；
（4）与原平衡为等效平衡，平衡时D的含量不变，结合原平衡时D的浓度计算平衡时D的含量，进而计算D的物质的量，再根据V=

n

c

计算体积．

解答： 解：（1）△c（A）=△c（D）=0.3mol/L，故v（A）=

0.3mol/L

2Lmin

=0.15mol/（L．min）；参加反应A的物质的量=0.3mol/L×10L=3mol，A的转化率=

3mol

4mol

×100%=75%，
故答案为：0.15mol/（L．min）；75%；
（2）增大压强正、逆反应速率都增大，反应前后气体的化学计量数不变，平衡不移动，容器中D的体积分数不变，
故答案为：增大；不变；
（3）反应气体混合气体总的物质的量不变，温度升高时混合气体的平均相对分子质量减小，说明升高温度，混合气体的总质量减小，由于相对分子质量M（B）＞3M（C），故升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（4）由（1）可知平衡时D的物质的量=0.3mol/L×10L=3mol，D的物质的量含量=

3mol

4mol

=0.75，在最初的容器中改充1.5mol C、4.4mol D，温度保持不变，与原平衡为等效平衡，平衡时D的含量不变，故平衡时D的物质的量=0.75×4.4mol=3.3mol，则容器的体积=

3.3mol

0.6mol/L

=5.5L，
故答案为：5.5．

点评：本题考查化学反应速率计算、化学平衡计算即影响因素等，（4）中计算关键是清楚反应前后气体的物质的量不变，压强不影响平衡移动，利用等效平衡解答，难度中等．