Question

2．在一定温度下将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，请填写下面空白．
（1）此反应的化学平衡常数表达式为：$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$．
（2）该过程中用D表示的平均反应速率为0.2mol/（L•min），A的转化率为60%．
（3）如果缩小容器容积（温度不变），则平衡不移动（填“右移”、“左移”或“不移”），平衡体系中混合气体的密度增大（填“增大”、“减少”或“不变”）．
（4）若开始时只加C和D各$\frac{4}{3}$mol，其他条件均不变，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则还应加入$\frac{4}{3}$molB．
（5）若向原平衡体系再投入1mol A和1mol B，平衡右移（填“右移”、“左移”或“不移”）．

Answer 1

分析 在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，则：
             3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：2      2      0       0
变化量（mol）：1.2    0.4    0.8     0.8
平衡量（mol）：0.8    1.6    0.8     0.8
（1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
（2）根据c=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v（D）；A的转化率=$\frac{△n（A）}{A的起始物质的量}$×100%；
（3）如果缩小容器容积（温度不变），压强增大，反应气体气体体积不变，平衡不移动，由于混合气体总质量不变，则密度增大；
（4）为等效平衡，应前后气体体积不变，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=1：1即可；
（5）增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动．

解答 解：在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，则：
           3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
开始（mol）：2      2       0       0
变化（mol）：1.2    0.4     0.8     0.8
平衡（mol）：0.8    1.6     0.8     0.8
（1）该反应平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$，故答案为：$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$；
（2）v（D）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2s}$=0.2mol/（L•min），A转化率=$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%；
故答案为：0.2mol/（L•min）；60%；
（3）如果缩小容器容积（温度不变），压强增大，反应气体气体体积不变，平衡不移动，反应混合物都为气体，总质量不变，体积减小，平衡体系中混合气体的密度增大，
故答案为：不；增大；
（4）为等效平衡，应前后气体体积不变，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=1：1即可．
根据3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），可知C和D各$\frac{4}{3}$mol，转化到左边可得A为2mol，B为$\frac{2}{3}$mol．
令B的物质的量为nmol，则2mol：（n+$\frac{2}{3}$）mol=2mol：2mol，解得n=$\frac{4}{3}$，
故答案为：$\frac{4}{3}$；
（5）增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，
故答案为：右移．

点评 本题考查反应速率的计算、等效平衡等，难度中等，注意三段式解题法的利用，（4）按化学计量数转化到左边应满足等比不是等量，为易错点，注意理解等效平衡规律．