Question

2．在1L密闭容器中，把1mol A和1mol B混合发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2分钟后反应达到平衡时，生成0.4molD，并测得C的平衡浓度为0.4mol/L，通过计算完成下列问题：
（1）x的值为2
（2）这段时间内用B的浓度变化表示反应速率为0.1mol/（L．min）
（3）平衡时B的转化率为20%
（4）若在该平衡下，在保持体积不变时，向该容器内充入氦气，则该平衡向不移动（填“正向移动”“逆向移动”“不移动”）
（5）若在该平衡下，在保持容器体积不变时，再向容器中充入2mol A，达到新平衡时，A的转化率减小，B的转化率增大 （填“增大”“减小”“不变”）
（6）如果加入0.2mol的C、0.2mol D、0.9mol B和0.7mol A充入到原来容器内，保持原来的条件不变，则达到平衡时A的物质的量浓度是0.4mol/L．

Answer 1

分析 在1L密闭容器中，把1mol A和1mol B混合，2分钟后反应达到平衡时，生成0.4molD，则：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：1      1      0       0
变化量（mol）：0.6     0.2    0.2x    0.4
平衡量（mol）：0.4     0.8    0.2x    0.4
（1）根据平衡时C的浓度计算x；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B）；
（3）平衡时B的转化率=$\frac{消耗B的物质的量}{B的起始物质的量}$×100%；
（4）若在该平衡下，在保持体积不变时，向该容器内充入氦气，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动；
（5）若在该平衡下，在保持容器体积不变时，再向容器中充入2mol A，平衡正向移动，A的转化率减小，B的转化率增大；
（6）根据（1）计算可知x=2，如果加入0.2molC、0.2mol D、0.9mol B和0.7mol A充入到原来容器内，等效为开始加入1mol B和1mol A，与原平衡为完全等效平衡，平衡时A的浓度相等．

解答 解：在1L密闭容器中，把1mol A和1mol B混合，2分钟后反应达到平衡时，生成0.4molD，则：
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：1       1      0       0
变化量（mol）：0.6      0.2    0.2x    0.4
平衡量（mol）：0.4      0.8    0.2x    0.4
（1）C的平衡浓度为0.4mol/L，则1L×0.4mol/L=0.2x，解得x=2，故答案为：2；
（2）2min内，用B的浓度变化表示反应速率v（B）=$\frac{\frac{0.2mol}{1L}}{2min}$=0.1mol/（L．min），故答案为：0.1mol/（L．min）；
（3）平衡时B的转化率=$\frac{0.2mol}{1mol}$×100%=20%，故答案为：20%；
（4）若在该平衡下，在保持体积不变时，向该容器内充入氦气，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，故答案为：不移动；
（5）若在该平衡下，在保持容器体积不变时，再向容器中充入2mol A，平衡正向移动，A的转化率减小，B的转化率增大，故答案为：减小；增大；
（6）根据（1）计算可知x=2，如果加入0.2molC、0.2mol D、0.9mol B和0.7mol A充入到原来容器内，等效为开始加入1mol B和1mol A，与原平衡为完全等效平衡，平衡时A的浓度相等，即平衡时A的浓度为$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，故答案为：0.4mol/L．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算等，（6）中注意利用等效平衡进行解答，也可以利用平衡常数计算，但相对比较繁琐．