Question

18．在一定溫度下，將3mol A和1mol B兩種氣體相混合于體積為2L的某密閉容器中（容積不變），發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）△H＜0，2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），生成了1mol D，并測(cè)得C的濃度為0.5mol•L^-1，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）x的值等于2．
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{16}{27}$（用分?jǐn)?shù)表示），升高溫度時(shí)K值將減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）若維持溫度不變，在原平衡混合物的容器中再充入A、B、C、D各1mol，此時(shí)v_正小于v_逆（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）若維持溫度和體積不變，在原平衡混合物的容器中再充入3mol A和1mol B，達(dá)到新的平衡時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)為37.5%．

Answer 1

分析 2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），生成了1mol D，v（D）=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{2min}$=0.25mol/（L．min），并測(cè)得C的濃度為0.5mol•L^-1，v（C）=$\frac{0.5mol/L}{2min}$=0.25mol/（L．min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知x=2，則
         3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
開始 1.5           0.5          0         0
轉(zhuǎn)化 0.75         0.25         0.5      0.5
平衡 0.75         0.25          0.5     0.5
K=$\frac{0．{5}^{2}×0．{5}^{2}}{0.7{5}^{3}×0.25}$=$\frac{16}{27}$，
并結(jié)合Qc與K判斷平衡移動(dòng)方向，并結(jié)合該反應(yīng)為放熱反應(yīng)、等效平衡來(lái)解答．

解答 解：（1）2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），生成了1mol D，v（D）=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{2min}$=0.25mol/（L．min），并測(cè)得C的濃度為0.5mol•L^-1，v（C）=$\frac{0.5mol/L}{2min}$=0.25mol/（L．min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知x=2，
故答案為：2；
（2）3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
開始 1.5           0.5          0         0
轉(zhuǎn)化 0.75         0.25         0.5      0.5
平衡 0.75         0.25          0.5     0.5
K=$\frac{0．{5}^{2}×0．{5}^{2}}{0.7{5}^{3}×0.25}$=$\frac{16}{27}$，
該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng)，K值將減小，
故答案為：$\frac{16}{27}$；減小；
（3）若維持溫度不變，在原平衡混合物的容器中再充入A、B、C、D各1mol，濃度分別為1.25mol/L、0.75mol/L、1mol/L、1mol/L，則Qc=$\frac{{1}^{2}×{1}^{2}}{1.2{5}^{3}×0.75}$=0.68＞K，則平衡逆向移動(dòng)，即此時(shí)v_正小于v_逆，
故答案為：小于；
（4）若維持溫度和體積不變，在原平衡混合物的容器中再充入3mol A和1mol B，平衡不移動(dòng)，與原平衡等效，則A的體積分?jǐn)?shù)相同，均為$\frac{0.75mol/L}{0.75mol/L+0.25mol/L+0.5mol/L+0.5mol/L}$×100%=37.5%，
故答案為：37.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、K及Qc的計(jì)算及應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意（4）中等效平衡的應(yīng)用，題目難度不大．