t℃时,将3mol A和1mol B气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(

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  • 解题思路:(1)依据化学反应速率的概念分析计算;

    (2)依据平衡三段式列式计算;

    (3)恒温恒容容器中加入氦气是惰性气体,增大体系压强,各气体分压不变,平衡不变;

    (4)反应前后气体体积不变,加入C增大压强,平衡不动;反应物的转化率不变,依据(2)计算得到;

    (5)依据化学反应达到平衡时“等量等效”的方法分析计算满足的关系.

    (1)平衡时C的浓度为0.4mol/L,依据化学反应速率概念计算得到:C的反应速率=[0.4mol/L/2min]=0.2mol/L•min,故答案为:0.2mol/L•min;

    (2)t℃时,将3mol A和1mol B气体通入体积为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0.8mol B,并测得C的浓度为0.4mol/L物质的量为0.8mol,

    3A(g)+B(g)⇌xC(g),

    起始量(mol) 3 1 0

    变化量(mol) 0.60.2 0.8

    平衡量(mol) 2.40.8 0.8

    1:x=0.2:0.8=1:4,x=4

    故答案为:4;

    (3)恒温恒容容器中加入氦气是惰性气体,增大体系压强,各气体分压不变,平衡不变,故答案为:c;

    (4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在t℃时达到新的平衡,反应前后气体体积不变,加入C增大压强,平衡不动;反应物的转化率不变,加入amolC,相当于AB的起始量为[3/4]amol,[1/4]amol,依据(2)可知AB的转化率为20%,B反应物质的量[1/4]a×20%=0.05amol,生成C0.2amol,则此时B的物质的量为n(B)=0.8+0.2a;

    故答案为:0.8+0.2a;

    (5)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),转化为起始量和原平衡相同;

    3A(g)+B(g)⇌4C(g)

    3 1 0

    n(A) n(B) n(C)

    n(A)+[3/4] n(C) n(B)+[1/4] n(C) 0

    n(A)+[3/4] n(C)=3

    n(B)+[1/4] n(C)=1

    n(A)=3n(B),n(C)>0或n(A)+[3/4]n(C)=3[n(B)+[1/4]n(C)]

    故答案为:n(A)=3n(B),n(C)>0或n(A)+[3/4]n(C)=3[n(B)+[1/4]n(C)].

    点评:

    本题考点: 化学平衡的计算;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题考查了化学平衡的计算应用,影响平衡因素的理解应用,等效平衡的计算判断,题目难度中等.