Question

t℃时，将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3 A(g)+B(g)  xC(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了O．8 mol B，并测得C的浓度为O．4 mol／L，请填写下列空白：
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为                     ；
(2)x=_______；
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后，化学平衡(填字母) （ ）
A．向正反应方向移动     B．向逆反应方向移动     C．不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C，在t℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n(B)=           mol；
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为                     。

Answer 1

（9分）(1) 0.2mol/L.min  (2) 4
(3) c    (4) 0.8+0.2a
(5) n(A)=3n(B),n(C)>0或n(A)+(3/4)n(c)="3n(B)+(1/4)n(c)" (无n(C)>0不扣分)
(第一空1分，其余每空2分)

试题分析：（1）2min达平衡时，容器中剩余0.8molB，则消耗0.2molB，c（C）=0.4mol?L^-1，v（C）="0.4(mol/L)/2(min)" =0.2mol?L^-1?min^-1，
(2)v（B）=(0.2mol/2L)/2min=0.05mol?L^-1?min^-1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(B)/v(C)=1/x，解得x=4，故答案为：0.2mol/Lmin；4；
（4）向原平衡混合物的容器中再充入amolC，在T℃达到新的平衡与原平衡等效，
3A（g）+B（g）4C（g），
开始3             1         0
转化 0.6        0.2        0.8
平衡 2.4         0.8        0.8
此时B的含量为[0.8mol/(2.4mol+0.8mol+0.8mol)]×100%=20%，
设有4xmolC转化为B，达平衡时n（B）=（0.8+x）mol，则有[(0.8+x)mol/(4+a)mol]×100%=20%，
解得x=0.2amol，即再充入amolC，在T℃达到新的平衡，此时B的物质的量为n（B）为（0.8+0.2a）mol，
故答案为：（0.8+0.2a）mol。
点评：本题较难，考查化学反应速率及化学平衡，学生能利用等效平衡来分析（5）是解答本题的关键。