Question

t℃時(shí)，將3mol A 和1mol B氣體，通入體積為2L的密閉容器（容積不變），發(fā)生反應(yīng)：3A（g）+B（g）?4C（g） 2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），并測得C 的濃度為0.4mol/L，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?BR>（1）從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為

0.2mol/（L?min）

．
（2）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，B 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率α（B）=

20%

，平衡常數(shù)K=

1

27

（填計(jì)算結(jié)果）．
（3）若繼續(xù)向原混和物質(zhì)通入少量氦氣后（設(shè)氦氣不與A、B、C反應(yīng)），化學(xué)平衡

C

（填字母）
A、向正反應(yīng)方向移動   B、向逆反應(yīng)方向移動  C、平衡不移動．
（4）若向原平衡中再充入a mol C，在t℃時(shí)達(dá)到新平衡，此時(shí)B的物質(zhì)的量為：n （B）=

（0.8+0.2a）

 mol．
（5）如果上述反應(yīng)在相同溫度和容器中進(jìn)行，欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等，起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n（A）、n（B）、n（C）之間該滿足的關(guān)系為：

n（A）=3n（B），n（C）＞0

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（C）；
（2）根據(jù)C的濃度計(jì)算B的濃度變化量，利用轉(zhuǎn)化率等于計(jì)算B的轉(zhuǎn)化率，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（3）容器的容積不變，通入氦氣，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動；
（4）向原平衡中再充入a mol C，等效為開始通入（a+4）molC，恒溫恒容下，該反應(yīng)前后氣體的體積不變，壓強(qiáng)增大，平衡不移動，平衡時(shí)各組分的含量不變，根據(jù)（2）中三段式計(jì)算平衡時(shí)B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；
（5）恒溫恒容下，該反應(yīng)前后氣體的體積不變，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）：n（B）=3：1即可．

解答：解：（1）2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，C 的濃度為0.4mol/L，所以v（C）=

0.4mol/L

2min

=0.2mol/（L?min），
故答案為：0.2mol/（L?min）；
（2）平衡時(shí)C 的濃度為0.4mol/L，由方程式可知B的濃度變化量為0.4mol/L×

1

4

=0.1mol/L，故B的轉(zhuǎn)化率為

0.1mol/L

1mol 2L

×100%=20%，
              3A（g）+B（g）?4C（g）
開始（mol/L）：1.5     0.5     0
變化（mol/L）：0.3     0.1     0.4
平衡（mol/L）：1.2     0.4     0.4
故平衡常數(shù)k=

0．44

0.4×1．23

=

1

27

故答案為：20%，

1

27

；
（3）容器的容積不變，通入氦氣，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動，故答案為：C；
（4）根據(jù)（2）中三段式可知，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

0.4

1.2+0.4+0.4

=

1

5

，向原平衡中再充入a mol C，等效為開始通入（a+4）molC，恒溫恒容下，該反應(yīng)前后氣體的體積不變，壓強(qiáng)增大，平衡不移動，平衡時(shí)各組分的含量不變，故n（B）=（a+4）mol×

1

5

=（0.8+0.2a）mol，故答案為：0.8+0.2a；
（5）恒溫恒容下，該反應(yīng)前后氣體的體積不變，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）：n（B）=3：1即可，故n（A）+

3

4

n（C）=
3[n（B）+

1

4

n（C）]，整理的n（A）=3n（B），故滿足n（A）=3n（B），n（C）＞0即可，故答案為：n（A）=3n（B），n（C）＞0．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、等效平衡等，難度中等，（4）（5）中注意對等效平衡規(guī)律的理解．