Question

12．T℃時，向體積為2L的恒容密閉容器中充入4molA和2molB氣體，發(fā)生如下反應：4A（g）+B（g）?xC（g），保持溫度不變，5min時反應達到平衡狀態(tài)，剩余1.6molB，并測得C的濃度為0.8mol/L，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）x=4，該反應平衡常數(shù)的表達式為：K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{4}（A）×c（B）}$．
（2）該溫度下，此反應達到平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為α（A）=40%．
（3）在T℃時，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，同時改變?nèi)萜黧w積保持壓強不變，欲使達到新的平衡時，各物質(zhì)的體積分數(shù)與原平衡相同，則應再充入$\frac{a}{4}$molB （用a表示）．

Answer 1

分析 （1）反應體系中，相同時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于系數(shù)比；
化學平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出；
（2）由方程式可知△n（A）=4△n（B），進而計算A的轉(zhuǎn)化率；
（3）恒溫恒壓下，按照極限法轉(zhuǎn)化滿足投料比例相同，達到新平衡后各物質(zhì)的百分含量就沒有變化．

解答 解：（1）反應體系中，相同時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于系數(shù)比，所以△n（B）：△n（C）=（2-1.6）mol：（0.8mol/L×2L），所以x=4，4A（g）+B（g）?4C（g）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{4}（A）×c（B）}$，
故答案為：4；$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{4}（A）×c（B）}$；
（2）由方程式可知△n（A）=4△n（B）=4×（2-1.6）mol=1.6mol，故α（A）=$\frac{1.6mol}{4mol}$×100%=40%，故答案為：40%；
（3）恒溫恒壓下，按照極限法轉(zhuǎn)化滿足投料比例相同，達到新平衡后各物質(zhì)的百分含量就沒有變化，原平衡中：
          4A（g）+B（g）?4C（g）
初始（mol）：4      2         0
轉(zhuǎn)化（mol）：1.6    0.4        1.6
平衡（mol）：2.4    1.6        1.6
設(shè)需要加入B為xmol，則（4+a）mol：（2+$\frac{a}{4}$+x）mol=4：2，解得x=$\frac{a}{4}$，
故答案為：$\frac{a}{4}$．

點評 本題考查化學平衡計算、平衡常數(shù)、等效平衡等，注意理解效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應前后氣體體積不等，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應物質(zhì)滿足等量；反應前后氣體體積相等，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應物質(zhì)滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應物質(zhì)滿足等比．