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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:3A(g)+B(g)xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 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;(4)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 :n(B)=3:1且n(c)≥0 。试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
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:3A(g)+B(g)
xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 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;
(4)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
:n(B)=3:1且n(c)≥0
。
试题解答
0.2mol/(L·min):4:0.8+0.2a:n(A):n(B)=3:1且n(c)≥0
(1)平衡时生成C的浓度是0.4mol/L,所以从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为
=0.2mol/(L·min)。
(2)容器体积为2L,则反应前A和B的浓度分别是1.5mol/L和0.5mol/L,平衡时B的浓度是0.4mol/L,所以反应中消耗B的浓度是0.5mol/L-0.4mol/L=0.1mol/L。而平衡时生成C的浓度是0.4mol/L,根据浓度变化量之比是相应的化学计量数之比,因此x=4。
(3)由于x=4,这说明反应前后体积不变,即改变压强平衡不移动。向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,相当于是增大压强,平衡不移动,因此物质的含量不变。amolC相当于是
amolA和
amolB。即A和B的起始量分别是(3+
a)mol、(1+
a)mol。所以在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=
×0.8mol=(0.8+0.2a)mol。
(4)等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。由于该反应前后体积不变,因此要满足等效平衡,只需要等效转化后,只要反应物的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。又因为生成物只有一种,所以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n(A):n(B)=3:1且n(c)≥0。
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