Question

【題目】在一定溫度下,將2mol A和2molB 兩種氣體相混合于容積為2L的某密閉容器中，發生如下反應：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，2分鐘末反應達到平衡狀態，生成了0.8mol D，并測得C的濃度為0.4 mol·L－1,請填寫下列空白：
（1）x值等于；
（2）A的轉化率為；
（3）如果增大反應體系的壓強，則平衡體系中C的質量分數(增大、減小、不變)
（4）如果上述反應在相同條件下從逆反應開始進行，開始加入C和D各4 /3mol，要使平衡時各物質的質量分數與原平衡時完全相等，則還應加入B物質 mol。

Answer 1

【答案】
（1）2
（2）60%
（3）不變
（4）
【解析】（1）平衡時C的濃度為0.4 mol·L－1，則n（C）=0.4 mol·L－1×2L=0.8mol，因為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。（2）平衡時n(D)=0.8mol，由方程式可知參加反應的n(A)= n(D)= ×0.8mol=1.2mol，故A的轉化率為：1.2mol÷2mol×100%=60%。（3）因為反應前后氣體的物質的量不變，所以增大壓強平衡不移動，故平衡體系中C的質量分數不變。（4）該反應前后氣體的物質的量不變，恒溫恒容下，要使后來的平衡與原平衡是等效平衡，按化學計量數轉化到左邊，滿足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，那么把生成物全部轉化成反應物， molC和 molD全部轉化可以得到2molA和 molB，但原來是2molA和2molB，所以還需要再加入 molB。
【考點精析】掌握等效平衡是解答本題的根本，需要知道在條件不變時，可逆反應不論采取何種途徑，即由正反應開始或由逆反應開始，最后所處的平衡狀態是相同；一次投料或分步投料，最后所處平衡狀態是相同的，某一可逆反應的平衡狀態只與反應條件（物質的量濃度、溫度、壓強或體積）有關，而與反應途徑（正向或逆向）無關．