Question

在一定溫度下，將2molA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)，2min末反應達到平衡狀態, 生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol／L，請填寫下列空白：
(1)x值等于              
(2)A的轉化率為           
(3)生成D的反應速率為            
(4)如果增大反應體系的壓強，則平衡體系中C的質量分數      （填增大、減小或不變）
(5)在此溫度下，該化學反應的平衡常數k=         
(6)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      物質    mol。

Answer 1

（1）x=2  （2）60%  （3）0.2 mol / (L·s)
（4）不變  （5）k=1/2     (6)B   4/3

考查可逆反應的有關計算，一般采用三段式。
（1）達到平衡狀態, 生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol／L，所以生成C是0.4mol/L×2L＝0.8mol，由于變化量之比是相應的化學計量數之比，因此x＝2.
3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
起始量（mol）      2     2         0      0
轉化量（mol）     1.2    0.4       0.8     0.8
平衡量（mol）     0.8    1.6       0.8     0.8
所以（2）A的轉化率為1.2÷2×100％＝60％。
（3）生成D的反應速率為
（4）反應前后體積不變，所以如果增大反應體系的壓強，平衡不移動，因此平衡體系中C的質量分數不變。
（5）在此溫度下，該化學反應的平衡常數k=
（6）C和D各4/3mol，相當于A是2mol，B是2/3mol。要使平衡等效，則必需使A和B的物質的量分別都等于2mol，因此還需要加入4/3mol的B。