题目内容
已知T ℃、p kPa时,往容积可变的密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y,此时容积为V L。保持恒温恒压,使反应:2X(g)+Y(g)(1)使温度和压强在上述条件下恒定不变,再往上述密闭容器内充入4 mol Z,则反应达到平衡时,容器的容积为___________________,Z的体积分数为___________________。
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为T ℃,使4 mol X和2 mol Y反应达到平衡状态时,Z的体积分数仍为0.4,则该密闭容器的容积为___________________。
(3)若控制温度仍为T ℃,另选一容积为V L的固定不变的密闭容器,往其中充入一定量的X和Y,使反应达到平衡,这时Z的体积分数仍为0.4。则充入的X和Y的物质的量应满足的关系是:an(Y)<n(X)<bn(Y),其中a为___________________,b为___________________。
(1)2.5V L 0.4 (2)
V L
(3)0.5 5
解析:2X(g) + Y(g)
2Z(g)
2 1 0
2x x 2x
2-2x 1-x 2x (共3-x)
2X(g) + Y(g)
2Z(g)
2 1 0
1 0.5 1
1 0.5 1
=0.4,x=0.5,2x=1
(1)由于平衡与过程无关,
2X(g) + Y(g)
2Z(g)
2 1 4
2y y 2y
2+2y 1+y 4-2y
2X(g) + Y(g)
2Z(g)
2 1 4
1 0.5 1
3 + 1.5 + 3=7.5
由相似平衡的原理:两个平衡中各物质的平衡量的比值相等。
,4y=2,2y=1
根据阿伏加德罗定律推论得:
V L=2.5V L
(2)2X(g) + Y(g)
2Z(g)
4 2 0
2z z 2z
4-2z 2-z 2z
2X(g) + Y(g)
2Z(g)
4 2 0
2 1 2
2 + 1 + 2=5
由相似平衡的原理:两个平衡中各物质的平衡量的比值相等。
,4z=4,z=1
根据阿伏加德罗定律推论得:
该容器的体积为:
V L。
第(3)小问可用一般推导得出一般式。
2X(g) + Y(g)
2Z(g)
n(X) n(Y) 0
2x x 2x
n(X)-2x+n(Y)-x+2x=n(X)+n(Y)-x
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由于平衡量不能为0,故可得出:
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