Question

在一定温度下，将2.4molA和1.2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应A(g)+B(g) x C(g)+D(g)  △H<0，2min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________________  2min内v(B)=                    。

（2）A的转化率为_________________。

（3）该反应达到平衡时，再向容器中加入1.2molA和0.6molB，再次达到平衡后，A的转化率           （填“增大”、“减小”或“不变”） 。

（4）该反应的平衡常数的表达式k =                         ，450℃时平衡常数_____________500℃时平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”） 。

（5）相同温度下，若起始时向该容器中充入0.4 mol A、0.4 mol B、0.2molC和0.2molD，反应达到平衡前，反应速率v_正        v_逆（填“>” 或 “<”），达到平衡时D的浓度为                。

Answer

（1）1 0.2 mol/(L·min) （2）1/3

（3）不变 （4）略，大于

（5）> 0.15 mol/L

【解析】

试题分析：（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：1，解得x=1；根据平衡时生成0.8molD，由方程式A（g）+B（g）C（g）+D（g）可知，参加反应的B的物质的量为0.8mol，2min内v(B)= 0.8mol÷2L÷2min=0.2 mol/(L·min)；（2）平衡时生成0.8molD，由方程式A（g）+B（g）C（g）+D（g）可知，参加反应的A的物质的量为0.8mol，故A的转化率为=1/3；（3）该反应达到平衡时，再向容器中加入1.2molA和0.6molB，与原平衡是等效平衡，A的转化率不变；（4）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则：

A（g）+ B（g） C（g）+ D（g）

开始（mol/L）： 1.2 0.6 0 0

变化（mol/L）： 0.4 0.4 0.4 0.4

平衡（mol/L）： 0.8 0.2 0.4 0.4

则该温度下，反应的平衡常数k==1；反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以反应450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数；（5）Qc==1/4﹤k，反应速率v正﹥v逆；

A（g）+ B（g） C（g）+ D（g）

开始（mol）： 0.4 0.4 0.2 0.2

变化（mol）： x x x x

平衡（mol）： 0.4-x 0.4-x 0.2+x 0.2+x

根据k==1，解得x=0.1mol，则达到平衡时D的浓度为0.15 mol/L。

考点：化学平衡的影响因素。