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)2Z(g)达到平衡时,Z的体积分数为0.4。试完成下列有关问题:

(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

由于平衡量不能为0,故可得出:


练习册系列答案
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Ⅰ、在10℃和4×105Pa的条件下,当反应aA(g)?dD(g)+eE(g)建立平衡后,维持温度不变,逐步增大体系的压强,在不同压强下该反应建立平衡后,物质D的浓度见下表(在增大压强的过程中无其它副反应发生):
压强(Pa) 4×105 6×105 1×106 2×106
D的浓度(mol/L) 0.085 0.126 0.200 0.440
①压强从4×105Pa增加到6×105 Pa时平衡应向
逆
逆
反应方向移动(填“正”或“逆”,下同),理由是
加压时生成物D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
加压时生成物D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
.
②压强从1×106 Pa 增加到2×106 Pa时,平衡向
正
正
反应方向移动.此时平衡向该方向移动的两个必要条件是
a>d
a>d
;
生成物E在该条件下的状态为非气态
生成物E在该条件下的状态为非气态
.
Ⅱ、在10℃和1.01×105Pa的条件下,往容积可变的密闭容器中充入a molA和b molB,当反应2A(g)+B(g)?D(g)+E(s)建立平衡后,气体密度不变,已知各物质的摩尔质量(单位:g?mol-1)分别为A18、B46、D42、E40,则a:b为
13:1
13:1
.
Ⅲ、已知T℃、P kPa时,往容积可变的密闭容器中充入2mol X和1mol Y,此时容积为V L.保持恒温恒压,使反应:2X(g)+Y(g)?2Z(g)达到平衡时,Z的体积分数为0.4.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:a n(Y)<n(X)<b n(Y),则a为
0.5
0.5
.

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