Question

1．t℃時(shí)，將3molA和2mo B氣體通入體積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）△H=-Q kJ/mol；5s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），剩余1.8mol B，并測(cè)得c（C）=0.4mol•L^-1，請(qǐng)完成下列問題：
（1）反應(yīng)開始至達(dá)到平衡，用A物質(zhì)表示的反應(yīng)速率為v（A）=0.04mol/（L．min）．
（2）x=4，此溫度下的平衡常數(shù)約為0.0165（保留三位有效數(shù)字）．
（3）t℃時(shí)，將3molA和足量B混合后在同一容器中充分反應(yīng)，放出的熱量A．
A．＜Q kJB．＞Q kJC．=Q kJD．前面三種情況均有可能
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃達(dá)到新的平衡，欲使新平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相同，還應(yīng)充入0.25a（用含a的代數(shù)式表示）molB（填“A”或“B”），新條件下的平衡與最初的平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)比為（1+0.25a）：1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（B），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（A）；
（2）生成C的物質(zhì)的量為0.4mol/L×2L=0.8mol，反應(yīng)B的物質(zhì)的量為2mol-1.8mol=0.2mol，則1：x=0.2：0.8，解得x=4，再計(jì)算平衡時(shí)各組分濃度，代入K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$計(jì)算；
（3）該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，將3molA和足量B混合后在同一容器中充分反應(yīng)，參加反應(yīng)的A小于3mol；
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃達(dá)到新的平衡，欲使新平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相同，為等效平衡，恒溫恒容下，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，則按化學(xué)計(jì)量數(shù)完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（A）：n（B）=3：2；
恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）5s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），剩余1.8mol B，則v（B）=$\frac{\frac{2mol-1.8mol}{2L}}{5s}$=0.02mol/（L．min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v（A）=2v（B）=0.04mol/（L．min），
故答案為：0.04mol/（L．min）；
（2）生成C的物質(zhì)的量為0.4mol/L×2L=0.8mol，反應(yīng)B的物質(zhì)的量為2mol-1.8mol=0.2mol，則1：x=0.2：0.8，解得x=4，
           3A（g）+B（g）?4C（g）
起始量（mol）：3      2      0
變化量（mol）：0.6    0.2   0.8
平衡量（mol）：2.4    1.8   0.8
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$=$\frac{（\frac{0.8}{2}）^{4}}{（\frac{2.4}{2}）^{3}×\frac{1.8}{2}}$=0.0165，
故答案為：4；$\frac{4}{243}$；
（3）該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，將3molA和足量B混合后在同一容器中充分反應(yīng)，參加反應(yīng)的A小于3mol，則放出的熱量＜Q kJ，
故答案為：A；
（4）若向原平衡混合物的容器中再通入a molC，在t℃達(dá)到新的平衡，欲使新平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相同，為等效平衡，恒溫恒容下，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，則按化學(xué)計(jì)量數(shù)完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（A）：n（B）=3：2，由于轉(zhuǎn)化得到A、B之比為3：1，則需要加入B物質(zhì)，設(shè)進(jìn)而B為xmol，則（3+$\frac{3}{4}$a）：（2+x+$\frac{1}{4}$c）=3：2，解得x=0.25a，
反應(yīng)氣體混合物總物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故新條件下的平衡與最初的平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)比為（5+a+0.25a）：5=（1+0.25a）：1，
故答案為：0.25a；B；（1+0.25a）：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算等，（4）中關(guān)鍵是對(duì)等效平衡規(guī)律的理解，難度中等．