Question

5．在1L密闭容器中，把1mol A和1mol B混合发生如下反应：
3A（g）+B（g）?x C（g）+2D（g），2分钟后当反应达到平衡时，生成0.4mol D，并测得C的平衡浓度为0.4mol/L，通过计算完成下列问题：
（1）x的值为2
（2）平衡时A的转化率为60%
这段时间内用A的浓度变化表示反应速率为0.3mol/（L．min）
（3）若在该平衡下，在保持压强不变时，向该容器内充入氦气，则该平衡向不移动
（填“正向移动”“逆向移动”“不移动”）；若在该平衡下，在保持容器体积不变时，再向容器中充入2mol A，达到新平衡时，A的转化率减小 （填“增大”“减小”“不变”）．

Answer 1

分析 在1L密闭容器中，把1mol A和1mol B混合，2分钟后反应达到平衡时，生成0.4molD，则：
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：1      1       0       0
变化量（mol）：0.6    0.2     0.2x    0.4
平衡量（mol）：0.4    0.8     0.2x    0.4
（1）根据平衡时C的浓度计算x；
（2）平衡时A的转化率=$\frac{消耗A的物质的量}{A的起始物质的量}$×100%；根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（A）；
（3）若在该平衡下，在保持压强不变时，向该容器内充入氦气，容器容积增大，反应混合物浓度减小，反应混合物的压强减小，则平衡向气体体积增大的方向移动；增大某一反应物浓度，平衡正向移动，其它反应物转化率增大，自身转化率减小．

解答 解：在1L密闭容器中，把1mol A和1mol B混合，2分钟后反应达到平衡时，生成0.4molD，则：
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：1      1       0       0
变化量（mol）：0.6    0.2     0.2x   0.4
平衡量（mol）：0.4    0.8     0.2x   0.4
（1）C的平衡浓度为0.4mol/L，则1L×0.4mol/L=0.2x，解得x=2，故答案为：2；
（2）平衡时A的转化率=$\frac{0.6mol}{1mol}$×100%=60%，2min内，用A的浓度变化表示反应速率v（A）=$\frac{\frac{0.6mol}{1L}}{2min}$=0.3mol/（L．min），
故答案为：60%；0.3mol/（L．min）；
（3）若在该平衡下，在保持压强不变时，向该容器内充入氦气，容器容积增大，反应混合物浓度减小，反应混合物的压强减小，反应前后气体的体积不变，平衡不移动，若在该平衡下，在保持容器体积不变时，再向容器中充入2mol A，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小，
故答案为：不移动；减小．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算等，（3）中可以借助平衡常数进行分析解答．