Question

13．反应2A（g）+B（g）?3C（g），起始时按5：2的体积比把A、B两气体混合后，充入一体积不变的密闭容器中，在恒定温度下使之反应，达平衡时混合气体中C的体积分数为60%．（已知A、B的相对分子质量分别为a、b）求：
（1）A的转化率为56%；B的转化率为70%
（2）平衡时混合气体的平均相对分子质量为$\frac{5a+2b}{7}$
（3）平衡时压强与起始时相比，有何变化？不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 体积不变、恒定温度下，气体的体积比等于物质的量比，设A、B的物质的量分别为5n、2n，转化的B为x，则
        2A（g）+B（g）?3C（g）
开始    5n         2n           0
转化     2x          x           3x
平衡   5n-2x      2n-x        3x
达平衡时混合气体中C的体积分数为60%，则$\frac{3x}{5n-2x+2n-x+3x}$×100%=60%，解得x=1.4n，以此来解答．

解答 解：体积不变、恒定温度下，气体的体积比等于物质的量比，设A、B的物质的量分别为5n、2n，转化的B为x，则
        2A（g）+B（g）?3C（g）
开始    5n         2n           0
转化     2x          x           3x
平衡   5n-2x      2n-x        3x
达平衡时混合气体中C的体积分数为60%，则$\frac{3x}{5n-2x+2n-x+3x}$×100%=60%，解得x=1.4n，
（1）A的转化率为$\frac{2×1.4n}{5n}$×100%=56%；B的转化率为$\frac{1.4n}{2n}$×100%=70%，故答案为：56%；70%；
（2）由M=$\frac{m}{n}$可知平衡时混合气体的平均相对分子质量为$\frac{5n×a+2n×b}{7n}$=$\frac{5a+2b}{7}$，故答案为：$\frac{5a+2b}{7}$；
（3）该反应为体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则平衡时压强与起始时相比，压强不变，故答案为：不变．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、体积分数及转化率计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意反应为体积不变的反应，题目难度不大．