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在一个固定体积的密闭容器中,向容器中充入2mol A和1mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g)?3C(g)+D(s),反应达到平衡时C的浓度为1.2mol/L. (1)若使容器温度升高,平衡时混合气体中C的质量分数增加,则正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应. (2)若维持容器体积和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L的是 (用序号填空) ①4mol A+2mol B ②3mol C+1mol D+l mol B ③3mol C+2mol D ④1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C (3)某温度下,向容器中加入3mol C和0.8mo1D,反应达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L,则容器的容积V应大于 L,小于 L. (4)如果在一体积为2L的容器中充入4mol A和2mol B,维持条件和原来相同,达到平衡时C的浓度是否仍为1.2mol/L? (填是,不是或不一定) |
参考解答
答案:(1)吸热;
(2)③;
(3)0.5L<V<2.5L;
(4)不一定.
解析:(1)根据质量守恒定律及反应方程式知,该反应反应前后气体的物质的量不变,气体的质量变小,所以平均摩尔质量减小,温度升高,平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小,说明平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应,
故答案为:吸热.
(2)根据等效平衡,把物质都换算成方程式一边的物质,且和初始加入的入2mol A和1mol B相等即可.
①4mol A+2mol B 与初始A、B浓度不同,故错.
②3molC+l mol D+1mol B换算成A、B,A、B浓度分别为2mol、2mol,与初始浓度不同,故错.
③3mol C+2mol D 换算成A、B,A、B浓度分别为2mol、1mol,D是固定,对气体无影响,故正确.
④1.6molA+0.8 mol B与初始浓度不同,故错.
故选③
(3)2A(g)+B(g)3C(g)+D(S),
C、D未反应 0 0 3mol 0.8 mol
D完全反应 1.6mol 0.8 mol 0.6mol 0
CD为反应时容器的体积V=n/C=3mol/1.2mol/L=2.5L;
D完全反应时容器的体积V=n/C=0.6mol/1.2mol/L=0.5L;
故答案为:0.5L<V<2.5L
(4)该反应反应前后气体的物质的量不变,体积为2L的容器中充入4mol A和2mol B,维持条件和原来相同,则反应到达平衡是与原平衡为等效平衡,各组分的含量相同,反应物的转化率相同,平衡时C的物质的量是原平衡2倍.
若原平衡为1L,则该条件下到达平衡C的浓度为1.2mol/L;
若原平衡的体积不是1L,则该条件下到达平衡C的浓度不是1.2mol/L.
所以平衡时C的浓度不一定是1.2mol/L.
故答案为:不一定.
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