Question

把6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+xD（g），经5min达到平衡，此时生成2mol C，测得D的平均反应速率为0.15mol?（L?min）^-1，则平衡时A的物质的量浓度是

0.75mol/L

；B的转化率是

20%

；x的值是

3

；平衡混合物中B的体积分数是

33.3%

（保留一位小数）．

Answer 1

分析：（1）c（A）_平衡=

n(A)平衡

V

，根据平衡时C的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比，求出△n（A），再利用n（A）_平衡=n（A）_起始-△n（A），求出n（A）_平衡，代入计算；
（2）根据物质的量之比等于化学计量数之比，利用平衡时C的物质的量，求出参加反应的B的物质的量，再利用转化率的定义计算；
（3）根据D的反应速率求出D的物质的量，根据反应的物质的量之比等于化学计量数之比计算x；
（4）根据方程式利用差量法计算出混合气体物质的量的变化，求出平衡后混合气体的总的物质的量，利用体积分数定义计算．

解答：解：（1）△n（A）=

3

2

×2mol=3mol，
n（A）_平衡=n（A）_起始-△n（A）=6mol-3mol=3mol，
所以c（A）_平衡=

n(A)平衡

V

=

3mol

4L

=0.75mol/L，
答：平衡时A的物质的量浓度为0.75mol/L；
（2）参加反应的B的物质的量n（B）=

1

2

n（C）=

1

2

×2mol=1mol，
所以B的转化率为α=

1mol

5mol

×100%=20%，
答：B的转化率为20%；
（3）D的物质的量为n（D）=0.15mol?（L?min）^-1×5min×4L=3mol，
物质的量之比等于化学计量数之比，所以2：x=2mol：3mol，解得x=3，
答：x的值是3；
（4）3A（g）+B（g）?2C（g）+3D（g），体积增加
                    2               （2+3）-（3+1）=1
                   2mol               1mol
平衡时，混合气体的物质的量为6mol+5mol+1mol=12mol，
平衡时，B的物质的量为5mol-1mol=4mol，
所以平衡混合物中B的体积分数为

4mol

12mol

×100%=33.3%，
答：平衡混合物中B的体积分数为33.3%．

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，注意对基础知识的理解、积累．