Question

t℃時，將3mol A 和1mol B氣體，通入體積為2L的密閉容器（容積不變），發生反應：3A（g）+B（g）?4C（g） 2min時反應達到平衡狀態（溫度不變），并測得C 的濃度為0.4mol/L，請填寫下列空白：
（1）從反應開始到達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為

0.2mol/（L?min）

．
（2）達到平衡狀態時，B 物質的轉化率α（B）=

20%

，平衡常數K=

1

27

（填計算結果）．
（3）若繼續向原混和物質通入少量氦氣后（設氦氣不與A、B、C反應），化學平衡

C

（填字母）
A、向正反應方向移動   B、向逆反應方向移動  C、平衡不移動．
（4）若向原平衡中再充入a mol C，在t℃時達到新平衡，此時B的物質的量為：n （B）=

（0.8+0.2a）

 mol．
（5）如果上述反應在相同溫度和容器中進行，欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，起始加入的三種物質的物質的量n（A）、n（B）、n（C）之間該滿足的關系為：

n（A）=3n（B），n（C）＞0

．

Answer 1

分析：（1）根據v=

△c

△t

計算v（C）；
（2）根據C的濃度計算B的濃度變化量，利用轉化率等于計算B的轉化率，利用三段式計算平衡時各組分的濃度，代入平衡常數表達式計算；
（3）容器的容積不變，通入氦氣，反應混合物的濃度不變，平衡不移動；
（4）向原平衡中再充入a mol C，等效為開始通入（a+4）molC，恒溫恒容下，該反應前后氣體的體積不變，壓強增大，平衡不移動，平衡時各組分的含量不變，根據（2）中三段式計算平衡時B的物質的量分數；
（5）恒溫恒容下，該反應前后氣體的體積不變，按化學計量數轉化到左邊，滿足n（A）：n（B）=3：1即可．

解答：解：（1）2min時反應達到平衡狀態時，C 的濃度為0.4mol/L，所以v（C）=

0.4mol/L

2min

=0.2mol/（L?min），
故答案為：0.2mol/（L?min）；
（2）平衡時C 的濃度為0.4mol/L，由方程式可知B的濃度變化量為0.4mol/L×

1

4

=0.1mol/L，故B的轉化率為

0.1mol/L

1mol 2L

×100%=20%，
              3A（g）+B（g）?4C（g）
開始（mol/L）：1.5     0.5     0
變化（mol/L）：0.3     0.1     0.4
平衡（mol/L）：1.2     0.4     0.4
故平衡常數k=

0．44

0.4×1．23

=

1

27

故答案為：20%，

1

27

；
（3）容器的容積不變，通入氦氣，反應混合物的濃度不變，平衡不移動，故答案為：C；
（4）根據（2）中三段式可知，平衡時B的物質的量分數為

0.4

1.2+0.4+0.4

=

1

5

，向原平衡中再充入a mol C，等效為開始通入（a+4）molC，恒溫恒容下，該反應前后氣體的體積不變，壓強增大，平衡不移動，平衡時各組分的含量不變，故n（B）=（a+4）mol×

1

5

=（0.8+0.2a）mol，故答案為：0.8+0.2a；
（5）恒溫恒容下，該反應前后氣體的體積不變，按化學計量數轉化到左邊，滿足n（A）：n（B）=3：1即可，故n（A）+

3

4

n（C）=
3[n（B）+

1

4

n（C）]，整理的n（A）=3n（B），故滿足n（A）=3n（B），n（C）＞0即可，故答案為：n（A）=3n（B），n（C）＞0．

點評：本題考查化學反應速率、化學平衡的有關計算、等效平衡等，難度中等，（4）（5）中注意對等效平衡規律的理解．