Question

已知T K和P kPa时，在一密闭容器中充有1mol A和1mol B，此时容器的体积为V L，保持恒温恒压，使反应：A（g）+B（g）?C（g）达到平衡时，C的物质的量分数为40%．试回答下列有关问题：
（1）如使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入2mol A和2mol B，则反应达到平衡时，容器的体积为

10

7

VL

，C的物质的量分数为

40%

；
（2）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍然控制温度为T K，使1mol A和1mol B反应达到平衡状态时，C的物质的量分数仍然为40%，则该密闭容器的体积为

5

7

VL

．

Answer 1

分析：恒温恒压，使反应：A（g）+B（g）?C（g）达到平衡时，C的物质的量分数为40%，
（1）温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入2mol A和2mol B，2mol：2mol=1mol：1mol，平衡等效，平衡时体积分数与原状态达平衡的体积分数相同，
令转化的物质的量为a，则：
            A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：2mol   2mol      0
变化（mol）：a      a        a 
平衡（mol）：（2-a ） （2-a）     a
则

a

4-a

×100%=40%，解得a=

8

7

mol，故平衡后反应混合物的总的物质的量为4mol-

8

7

mol=

20

7

mol，
利用同温同压下体积之比等于物质的量之比，计算容器的体积；
（2）容积固定不变的密闭容器，仍然控制温度为T K，使1mol A和1mol B反应达到平衡状态时，C的物质的量分数仍然为40%，则
    A（g）+B（g）?C（g）
开始1       1       0
转化x        x      x
平衡1-x     1-x     x
则

x

1-x+1-x+x

=40%，解得x=

4

7

，利用同温同压下体积之比等于物质的量之比，计算容器的体积．

解答：解：恒温恒压，使反应：A（g）+B（g）?C（g）达到平衡时，C的物质的量分数为40%，
（1）温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入2mol A和2mol B，2mol：2mol=1mol：1mol，平衡等效，平衡时体积分数与原状态达平衡的体积分数相同，
令转化的物质的量为a，则：
            A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：2mol   2mol      0
变化（mol）：a      a        a 
平衡（mol）：（2-a ） （2-a）     a
则

a

4-a

×100%=40%，解得a=

8

7

mol，故平衡后反应混合物的总的物质的量为4mol-

8

7

mol=

20

7

mol，
由同温同压下体积之比等于物质的量之比，则容器的体积VL×

20 7 mol

2mol

=

10

7

VL，
故答案为：

10

7

VL；40%；
（2）容积固定不变的密闭容器，仍然控制温度为T K，使1mol A和1mol B反应达到平衡状态时，C的物质的量分数仍然为40%，则
    A（g）+B（g）?C（g）
开始1       1       0
转化x        x      x
平衡1-x     1-x     x
则

x

1-x+1-x+x

=40%，解得x=

4

7

，由同温同压下体积之比等于物质的量之比，则容器的体积为VL×

2mol- 4 7 mol

2mol

=

5

7

VL，故答案为：

5

7

VL．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、等效平衡等，题目难度中等，注意对等效平衡的理解，掌握等效平衡规律即可解答．