Question

已知在673K，101.3KPa下，1mol 气体的体积为55.2L，现有该条件下的1mol某气体A发生如下反应：2A（气）?xB（气）+C（气），在一定条件下已达平衡，在平衡混合气中，A的体积分数为40%，混合气体的总质量为50g，密度为0.725g/L．
求：（1）气体A的摩尔质量；
（2）达平衡后混合气体的平均相对分子量（取整数）；
（3）A的转化率；
（4）X的值；
（5）相同条件下反应前A气体的密度是平衡后混合气密度的倍数．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）摩尔质量M=

m

n

，据此计算；
（2）平均相对分子质量在数值上=平均摩尔质量=

m

n

，据此计算；
（3）在平衡混合气中，A的体积分数为40%，可以计算A的物质的量，转化率=

变化量

初始量

×100%，据此计算回答；
（4）根据化学反应的三行式进行计算；
（5）同温同压下密度之比=摩尔质量之比，根据摩尔质量之比来计算．

解答： 解：（1）气体A的摩尔质量=

m

n

=

50g

1mol

=50g/mol，答：气体A的摩尔质量为50g/mol；
（2）混合气体的体积=

50g

0.725g/mol

=68.97L 设混合气体平衡时的物质的量为X，则

X

68.97L

=

1mol

55.2L

，则X=1.25mol，达平衡后混合气体的平均摩尔质量=

50g

1.25mol

=40g/mol，平均相对分子质量在数值上=平均摩尔质量，则达平衡后混合气体的平均相对分子量为40，
答：达平衡后混合气体的平均相对分子量（取整数）是40；
（3）在平衡混合气中，A的体积分数为40%，则平衡时A的物质的量=1.25mol×40%=0.5mol，A的转化率=

1mol-0.5mol

1mol

×100%=50%，答：A的转化率是50%；
（4）2A（气）?xB（气）+C（气），
开始量：1mol     0         0
反应的量：0.5mol  0.25xmol 0.25mol
平衡量：0.5mol   0.25xmol 0.25mol
0.5mol+0.25xmol+0.25mol=1.25mol，则x=2，答：x的值是2；
（5）同温同压下密度之比=摩尔质量之比，所以相同条件下反应前A气体的密度是平衡后混合气密度的倍数为

50g/mol

40g/mol

=1.25，
答：相同条件下反应前A气体的密度是平衡后混合气密度的1.25倍．

点评：本题涉及化学平衡的计算知识，注意阿伏伽德罗定律的推论的使用，知识的迁移和应用是关键，难度中等．