Question

4．在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，發(fā)生如下反應3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2min末反應達到平衡狀態(tài)，生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol/L，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）x值等于2；
（2）A的轉化率為60%；平衡時C的體積分數為20%；
（3）該反應的化學平衡常數為0.5．若溫度升高，K變大，則該反應為吸熱反應．（填“吸熱”或“放熱”）；
（4）如果增大反應體系的壓強，則平衡體系中C的質量分數不變；（填“增大”或“減小”或“不變”）
（5）若溫度不變，平衡時向該容器中再充入1molA和1molD兩種氣體，則平衡向正反應方向移動．（填“正”或“逆”）

Answer 1

分析 在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，2min末反應達到平衡狀態(tài)，生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol/L，生成C為0.4mol/L×2=0.8mol，則：
           3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：2      2       0       0
變化量（mol）：1.2    0.4     0.8     0.8
平衡量（mol）：0.8    1.6     0.8     0.8
（1）物質的量之比等于化學計量數之比，則x=2；
（2）A的轉化率=$\frac{轉化的A的物質的量}{A的起始物質的量}$×100%；C的體積分數=$\frac{C的物質的量}{混合氣體總物質的量}$；
（3）反應前后氣體物質的量不變，用物質的量代替濃度代入K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$計算平衡常數；
若溫度升高，K變大，說明升高溫度平衡正向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動；
（4）反應前后氣體的體積不變，增大反應體系的壓強，平衡不移動；
（5）計算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行．

解答 解：在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，2min末反應達到平衡狀態(tài)，生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol/L，生成C為0.4mol/L×2=0.8mol，則：
          3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：2     2       0      0
變化量（mol）：1.2   0.4     0.8    0.8
平衡量（mol）：0.8   1.6     0.8    0.8
（1）物質的量之比等于化學計量數之比，所以0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2，
故答案為：2；
（2）A的轉化率=$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%；C的體積分數=$\frac{0.8mol}{4mol}$=20%，
故答案為：60%；20%；
（3）反應前后氣體物質的量不變，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數，故K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{8}^{2}×0．{8}^{2}}{0．{8}^{3}×1.6}$=0.5；
若溫度升高，K變大，說明升高溫度平衡正向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，正反應為吸熱反應，
故答案為：0.5；吸熱；
（4）反應前后氣體的體積不變，增大反應體系的壓強，平衡不移動，則平衡體系中C的質量分數不變，
故答案為：不變；
（5）此時濃度商Qc=$\frac{0．{8}^{2}×1．{8}^{2}}{1．{8}^{3}×1.6}$=0.22＜K=0.5，反應向正反應進行，
故答案為：正．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數計算及應用等，注意理解掌握根據平衡常數與濃度商判斷反應進行方向．