题目内容

( 12分)一定温度下,将3 molA气体和1 molB气体通入一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g),请填写下列空白:

(1)若容器体积固定为 2 L,反应1 min 时测得剩余1.8 mol A,C的浓度为0.4 mol/L。

①1 min内,B的平均反应速率为________;x为________。

②若反应经2 min达到平衡,平衡时C的浓度________0.8 mol/L(填“>、<、=”)

③平衡混合物中,C的物质的量占气体总物质的量的3/7,则A的转化率是________。

④改变起始物质加入的量,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)之间应满足的关系式____ __________ __ _______。

(2)若维持容器压强不变,达到平衡时C的体积分数________(1)中平衡时C 的体积分数(填“>、<、=”);

 

【答案】

(1) ① 0.2 mol·L-1·min-1 (1分)  2  (1分)      ② <  (2分)  ③60%   (2分)      ④ n(A)+3 n(C)/2=3  (2分)    n(B)+ n(C)/2=1  (2分) (2)  > (2分)

【解析】(1)①反应1 min 时测得剩余1.8 mol A,则消耗A是3mol-1.8mol=1.2mol。此时C的物质的量是0.8mol,由于物质的量的变化量是相应的化学计量数之比,因此x=2。C的反应速率是0.4 mol/L÷1min=0.4mol/(L·min),由于反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以B的反应速率是0.4mol/(L·min)÷2=0.2mol/(L·min).。

②由于随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低。因此后1分钟的反应速率小于前面1分钟的反应速率,所以C的浓度小于0.8mol/L。

③设A的转化率是a,则

3A(g)+B(g) 2C(g)

起始量(mol)                3      1          0

转化量(mol)                3a     a           2a

平衡量(mol)              3-3a    1-a        2a

所以有(3-3a+1-a+2a)×3/7=2a

解得a=0.60,即转化率是60%。

④由于是体积和温度不变,所以满足平衡等效,则AB的投料和等于最初AB的物质的量。根据反应式可知,n(C)可以生成3 n(C)/2的A和3 n(C)/2的B,所以有n(A)+3 n(C)/2=3、n(B)+ n(C)/2=1。

(2)由于正反应是体积减小的反应,增大越强有利于平衡向正反应方向移动,所以若维持容器压强不变,达到平衡时C的体积分数大于(1)中平衡时C 的体积分数。

 

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