Question

14．t℃時(shí)，將3mol A和1mol B氣體通入容積為2L恒容的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g），2min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)（溫度不變），此時(shí)容器內(nèi)剩余了0.8mol B，并測(cè)得C的濃度為0.4mol•L^-1．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）從反應(yīng)開(kāi)始到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為0.2mol/（L．min）．
（2）x=4．    t℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.037（小數(shù)點(diǎn)后保留三位）．
（3）下列說(shuō)法中可說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的有BC             （填字母）．
A．總壓保持不變         B．各物質(zhì)的濃度不再變化   C．相同時(shí)間內(nèi)消耗3mol A同時(shí)生成1molB
D．混合氣體的密度不變   E．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入a molC，在t℃時(shí)達(dá)到新的平衡，此時(shí)B的物質(zhì)的量為（0.8+0.2a）mol（用含a的代數(shù)式表示）．若再充入少量Ne，平衡不移動(dòng)（填“左”、“右”或“不”）．
（5）保持溫度和容積不變，對(duì)原平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整，可使平衡向右移動(dòng)的是D（填字母）．
A．均減半         B．均加倍        C．均增加0.4mol     D．均減少0.4mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（C）；
（2）t℃時(shí)，將3mol A和1mol B氣體通入容積為2L恒容的密閉容器中，2min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)（溫度不變），此時(shí)容器內(nèi)剩余了0.8mol B，并測(cè)得C的濃度為0.4mol•L^-1．則：
           3A（g）+B（g）?xC（g）
起始量（mol）：3     1        0
變化量（mol）：0.6   0.2      0.2x
平衡量（mol）：2.4   0.8      0.2x，
結(jié)合C濃度可知x=4，再根據(jù)K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
（3）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說(shuō)明到達(dá)平衡；
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入a molC，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)同種物質(zhì)的含量不變；
若再充入少量Ne，恒溫恒容下，反應(yīng)各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)；
（5）A．物質(zhì)的量均減半，等效為降低壓強(qiáng)；
B．物質(zhì)的量均加倍，等效為增大壓強(qiáng)；
CD．計(jì)算濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（1）2min到達(dá)平衡時(shí)C的濃度為0.4mol•L^-1，則v（C）=$\frac{0.4mol/L}{2min}$=0.2mol/（L．min），
故答案為：0.2mol/（L．min）；
（2）t℃時(shí)，將3mol A和1mol B氣體通入容積為2L恒容的密閉容器中，2min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)（溫度不變），此時(shí)容器內(nèi)剩余了0.8mol B，并測(cè)得C的濃度為0.4mol•L^-1，則：
           3A（g）+B（g）?xC（g）
起始量（mol）：3     1       0
變化量（mol）：0.6   0.2    0.2x
平衡量（mol）：2.4   0.8    0.2x，
則0.2x=0.4mol/L×2L，故x=4，
反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{8}^{4}}{2．{4}^{3}×0.8}$=0.037，
故答案為：4；0.037；
（3）A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下總壓始終保持不變，故A錯(cuò)誤；
B．各物質(zhì)的濃度不再變化，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故B正確；
C．相同時(shí)間內(nèi)消耗3mol A同時(shí)生成1molB，而消耗3mol時(shí)會(huì)消耗1molB，B的生成速率與消耗速率相等，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；
D．混合氣體總總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度為定值，故D錯(cuò)誤；
E．混合氣體總質(zhì)量不變、總物質(zhì)的量不變，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值，故E錯(cuò)誤，
故選：BC；
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入a molC，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)B的含量不變，故平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為（4+a）mol×$\frac{0.8mol}{4mol}$=（0.8+0.2a）mol；
若再充入少量Ne，恒溫恒容下，反應(yīng)各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)，
故答案為：（0.8+0.2a）；不；
（5）A．物質(zhì)的量均減半，等效為降低壓強(qiáng)，反應(yīng)氣體氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．物質(zhì)的量均加倍，等效為增大壓強(qiáng)，反應(yīng)氣體氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．濃度商Qc=$\frac{1．{2}^{4}}{2．{8}^{3}×1.2}$=0.079＞K=0.037，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
D．濃度商Qc=$\frac{0．{4}^{4}}{{2}^{3}×0.4}$=0.008＜K=0.037，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算及應(yīng)用等，注意對(duì)等效平衡規(guī)律的理解，難度中等．