Question

在2L密閉容器中加入2mol A和1mol B，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?4C（g）+D（g）．4min時達到平衡，C的濃度為0.4mol/L，D的物質(zhì)的量為0.2mol．
（1）4min內(nèi)，用B物質(zhì)表示的平均反應(yīng)速率為

 

，A的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）若D是氣體，升高溫度后，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是

 

反應(yīng)．（填“放熱”、“吸熱”）
（3）保持溫度和體積不變，向平衡混合物中再加入2mol A、1mol B，達到新平衡后C的濃度

 

0.8mol/L（填“＞”、“＜”、“=”）
（4）若D是固體，按不同配比加入起始物質(zhì)，達到平衡時，C的濃度仍是0.4mol/L．
①如果從逆反應(yīng)方向建立平衡，D的起始物質(zhì)的量應(yīng)滿足的條件是

 

．
②如果加入0.2molA、0.1mol B，則C和D起始物質(zhì)的量分別應(yīng)滿足

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)三行計算來計算化學反應(yīng)速率以及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率；
（2）根據(jù)公式混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=

m

n

結(jié)合質(zhì)量和物質(zhì)的量的變化來確定；
（3）保持溫度和體積不變，向平衡混合物中再加入2molA、1molB，相當于對體系加壓，根據(jù)壓強對平衡的影響來回答；
（4）根據(jù)化學平衡的移動方向結(jié)合極限法和等效平衡知識來分析即可．

解答： 解：（1）根據(jù)題意可以列出三行式如下：
               2A（g）+B（g）?4C（g）+D（g）．
初始濃度：1       0.5     0       0
變化濃度：0.2     0.1     0.4      0.1
平衡濃度：0.8      0.4    0.4     0.1
4min內(nèi)，用B物質(zhì)表示的平均反應(yīng)速率v=

△c

△t

=

0.1mol/L

4min

=0.025mol/（L?min），

0.2mol/L

1mol/L

×100%=20%，故答案為：0.025mol/（L?min）；20%；
（2）升高溫度后，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，根據(jù)公式混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=

m

n

，反應(yīng)前后質(zhì)量是不變的，M增大，說明是n減小，所以平衡逆向進行，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（3）保持溫度和體積不變，向平衡混合物中再加入2molA、1molB，相當于對體系加壓，平衡會向逆反應(yīng)方向移動，達到新平衡后C的濃度會減小，故答案為：＜；
（4）①若D是固體，按不同配比加入起始物質(zhì)，達到平衡時，C的濃度仍是0.4mol/L，D的量的增減不會引起化學平衡的移動，只需平衡時物質(zhì)的量大于零即可，原平衡時A、B、C、D的物質(zhì)的量分別為：1.6、0.8、0.8、0.2，要生成1.6molA和0.8mol的B，則需要D至少為0.8mol，故答案為：n_（D）＞0.8mol；
②如果加入0.2molA、0.1molB，根據(jù) 反應(yīng)2A（g）+B（g）?4C（g）+D（g），極限轉(zhuǎn)化為C和D則：
               2A（g）+B（g）?4C（g）+D（g），
初始物質(zhì)的量：0      0      0.4     0.2   
則需加入的C為4mol-0.4mol=3.6mol，加入的D為0.9-0.2mol=0.7mol，但是當四種物質(zhì)的物質(zhì)的量為：1.6mol、0.8mol、0.8mol、＞0mol也可能達到同樣的平衡，所以C的物質(zhì)的量為3.6mol，D的物質(zhì)的量為＞0.7mol即可，故答案為：n_（C）=3.6mol，n_（D）＞0.7mol．

點評：本題是一道有關(guān)化學平衡知識的計算題，考查學生分析和解決問題的能力，難度大，綜合性較強．