Question

在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
（1）x值等于______
（2）A的转化率为______
（3）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数______（填增大、减小或不变）
（4）在此温度下，该化学反应的平衡常数的值为：k=______
（5）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入______物质______mol．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据n=cV计算生成的C的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x值；
（2）根据D的物质的量，利用方程式计算参加反应的A的物质的量，再根据转化率定义计算A的转化率；
（3）增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，结合气体反应前后化学计量数之和判断平衡移动方向，进而判断平衡体系中C的质量分数变化；
（4）根据C的浓度变化，利用三段式计算出平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
（5）由（1）可知反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，据此判断应加入的物质及该物质的量物质的量．
解答：解：（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，故生成C的物质的量为0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，故0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2，
故答案为：2；
（2）平衡时生成0.8molD，由方程式3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）可知，参加反应的A的物质的量为0.8mol×=1.2mol，故A的转化率为×100%=60%，
故答案为：60%；
（3）该反应前后气体的物质的量不发生变化，故增大压强平衡不移动，体系中C的质量分数不变，
故答案为：不变；
（4）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则：
                3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
开始（mol/L）：1       1        0      0
变化（mol/L）：0.6     0.2      0.4    0.4
平衡（mol/L）：0.4     0.8      0.4    0.4
故带温度下，该反应的平衡常数k===0.5
故答案为：0.5；
（5）该反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，开始加入C和D各mol，由化学方程式3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）可知转化到左边，可以得到A为mol×=2mol，得到B为mol×=mol，故还需要加入B，加入B的物质的量为2mol-mol=mol，
故答案为：B，mol．
点评：考查化学平衡的有关计算、影响化学平衡的因素、等效平衡等，难度中等，注意（5）中等效平衡规律的掌握．