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）生成D的反应速率为______；
（4）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）；
（5）在此温度下，该化学反应的平衡常数k=______．

Answer

（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，结合n（D）利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x．
（2）根据平衡时n（D），由方程式可知参加反应的n（A）=n（D），再根据转化率定义计算A的转化率．
（3）根据（D）=计算v（D）．
（4）若反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变；若反应前后气体的物质的量变化，增大压强平衡向气体物质的量减小的分析移动，气体的总质量不变，据此判断．
（5）平衡常数指指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据三段式计算出平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算．
【解析】
（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，所以0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2．
故答案为：2．
（2）平衡时n（D）=0.8mol，由方程式可知参加反应的n（A）=n（D）=×0.8mol=1.2mol，故A的转化率为×100%=60%．
故答案为：60%．
（3）v（D）==0.2mol/（L•min）．
故答案为：0.2mol/（L•min）．
（4）反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变．
故答案为：不变．
（5）根据三段式计算平衡时，各组分的浓度为：
               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
故平衡常数k==0.5．
故答案为：0.5．