Question

10．在一定温度下，将3mol A和2mol B充入到2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?x C（g）+D（l），2min末反应达到平衡状态，此时C（A）：C（B）：C（C）=1：2：4．由此推断：
（1）x值等于3．   
（2）A的转化率为80%．
（3）以C表示的反应速率为0.6 mol/（L•min）．
（4）平衡后与开始时气体压强的最简整数比为21：25．
（5）在达到平衡的过程中，气体的密度一直减小（填增大、减小、不变或无法判断）．

Answer 1

分析 1、化学平衡计算的一般思路和方法：有关化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量，气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等．通常的思路是写出反应方程式，列出相关量（起始量、变化量、平衡量），确定各量之间的关系，列出比例式或等式或依据平衡常数求解，这种思路和方法通常称为“三段式法”．
2、化学反应速率v=$\frac{△c}{△t}$．

解答 （1）设2min内参与反应的B的物质的量为ymol，
                  3A（g）+B（g）?x C（g）+D（l），
开始（mol）：3            2       
反应（mol）：3y          y            xy
平衡（mol）：3-3y       2-y           xy
由题意知：$\frac{3-3y}{2-y}$=$\frac{1}{2}$，解得y=0.8，由$\frac{2-0.8}{0.8x}$=$\frac{2}{4}$解得x=3；
故答案为：3；
（2）由（1）中计算可知，反应的A的物质的量为2.4mol，所以α=$\frac{2.4mol}{3mol}$×100%=80%
故答案为：80%；
（3）平衡时C的浓度c（C）=$\frac{2.4mol}{2L}$=1.2mol•L^-1，所以以C表示的反应速率v=$\frac{△c（C）}{△t}$=$\frac{1.2mol•L-1}{2min}$=0.6 mol/（L•min）；
故答案为：0.6 mol/（L•min）或0.01 mol/（L•s）；  
（4）平衡后气体的总物质的量为：0.6mol+1.2mol+2.4mol=4.2mol，开始时气体的总物质的量为5mol，所以平衡后与开始时气体压强的最简整数比为21：25
故答案为：21：25；
（5）在达到平衡的过程中，因为有液体生成，气体的总量减少，密闭容器的体积不变，所以气体的密度减小．
故答案为：减小．

点评 本题主要考察化学平衡、化学反应速率以及转化率等计算，题目综合性强，但知识点比较基础，稍有难度．