Question

在一定條件下，反應(yīng)2A(g)+B(g)4C(g)達到平衡，討論：

(1)若A、B的起始濃度分別為2 mol·L^-1和1 mol·L^-1，平衡時A、B、C的濃度取值范圍分別是___________________；若A、C的起始濃度分別為2 mol·L^-1、2 mol·L^-1，平衡時A、B、C的濃度取值范圍分別是：____________________________。

(2)若平衡時A、B、C的濃度分別為a mol·L^-1，d mol·L^-1和a mol·L^-1。起始時A、B、C的濃度分別是___________________。改變條件達到新平衡時，使B的濃度變化范圍為0.5d mol·L^-1—1.5d mol·L^-1，則應(yīng)滿足的條件是___________________。

Answer 1

解析：討論反應(yīng)物取值范圍，由于忽略了已知兩種以上反應(yīng)物的量，必須討論過量問題，往往出現(xiàn)誤解。當(dāng)A、C的起始濃度分別為2 mol·L^-1、2mol·L^-1時，由于B的起始濃度為0 mol·L^-1，為不足量，因此起始2 mol·L^-1的A不可能反應(yīng)轉(zhuǎn)化，因此C的變化范圍也只能是0—2 mol·L^-1。

平衡時A、B、C的濃度分別為a mol·L^-1、d mol·L^-1、a mol·L^-1，其反應(yīng)可能從正反應(yīng)開始；也可能從逆反應(yīng)開始。但從逆反應(yīng)開始時，由于僅有反應(yīng)C物質(zhì)不能得到平衡時的A、B、C的濃度，所以要配置一定量的A或B物質(zhì)。究竟選擇A或B，就從A與B之間的過量問題進行判斷。

當(dāng)a＞2d時，意味A為過量，則B的起始濃度為0 mol·L^-1。4d mol·L^-1C轉(zhuǎn)化1 d mol·L^-1B和2 d mol· L^-1A，則C的起始濃度為(a+4d)mol·L^-1，A的起始濃度為(a-2d) mol·L^-1。

當(dāng)a＞2d時，B過量，A、B、C的濃度分別是：0 mol·L^-1，(d-0.5a) mol·L^-1，3a mol·L^-1。

改變條件，使B的平衡濃度在0.5d mol·L^-1—1.5d mol·L^-1范圍內(nèi)變化，也就是討論A、B、C的取值范圍。實際上就是要有一定量的A，消耗物質(zhì)B(由d mol·L^-1減少到0.5d mol·L^-1)生成C，根據(jù)方程式系數(shù)關(guān)系A(chǔ)的消耗量為d mol·L^-1，即現(xiàn)有的A(a mol·L^-1)應(yīng)大于d mol·L^-1。同理當(dāng)B的量增大時，C的消耗量為2d mol·L^-1，即現(xiàn)有的C(a mol·L^-1)應(yīng)大于2d mol·L^-1。兩者都滿足：a＞2d。

答案：(1)A：0—2 mol·L^-1  B：0—1 mol·L^-1  C：0—4 mol·L^-1；

A:2—3 mol·L^-1   B:0—0.5 mol·L^-1  C:0—2 mol·L^-1

(2)A:1.5a mol·L^-1  B:(0.25a+d)mol·L^-1   C:0 mol·L^-1

若a＞2d：A：(a-2d)mol·L^-1  B：0 mol·L^-1    C：(a+4d) mol·L^-1

若a＜2d：A：0 mol·L^-1  B：(d-0.5a) mol·L^-1   C：3a mol·L^-1，a＞2d