题目内容
一定温度下,将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中,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2L,反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L。
①1min内,B的平均反应速率为____________________________;x值为_____________;
②若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”);
③平衡混合物中,C的体积分数为22%,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
①达到平衡时C的体积分数_________22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);
②改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入_________molA气体和_________molB气体。
(1)①0.2 mol/(L·min), 2 ②小于 ③36%
④n(A)+3n(C)/2=3 n(B)+ n(C)/2=1。
(2)① 大于 ② 6、 2
【解析】(1)①消耗A是1.2mol,所以根据方程式可知,消耗B是0.4mol,所以1min内,B的平均反应速率为
。C的浓度为0.4mol/L,则生成C是0.8mol,所以根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,x=2。
②由于随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,所以反应速率逐渐降低,因此若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度小于0.8mol/L。
③设消耗A是3amol,则消耗B是amol,生成C是2amol,因此有
,解得a=0.36,所以A的转化率是3a÷3=0.36,即36%。
④由于是温度和容器容积不变,所以要满足平衡等效,则折算之后A和B的物质的量应该分别等于3mol和1mol,所以n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式是n(A)+3n(C)/2=3、n(B)+ n(C)/2=1。
(2)①由于正反应是体积减小的,所以如果保持压强不变,则有利于平衡向正反应方向进行,所以达到平衡时C的体积分数大于22%。
②由于是温度和压强不变,所以满足等效平衡的条件是折算之后A和B的物质的量之比等于3︰1,因此欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入6molA气体和2molB气体。