题目内容

一定条件下,某容积为1L的密闭容器中发生如下反应:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2 (g)
(1)维持温度不变,向该容器中充入2mol C(s)和2mol H2O(g),达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为Mr,则Mr的范围为
 

(2)在(1)中若充入的是2.5mol CO(g)和4mol H2 (g),达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为
 
;若要求达到平衡后混合气体的平均相对分子质量始终大于该值,则充入的CO、H2混合气体的总质量m和总物质的量n必须满足的关系为
 
考点:化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)利用极端假设法解答,反应前平均相对分子质量即为水蒸气的相对分子质量,假设C和水完全转化为CO和氢气,计算平均相对分子质量,据此解答;
(2)2.5mol CO(g)和4mol H2 (g)的平均相对分子质量为12,假设生成xmolC,则气体质量减少2.5mol×28g/mol+4mol×2g/mol-12xg=78g-12xg,气体物质的量减少,2.5mol+4mol-xmol,据此计算平均相对分子质量;
混合气体质量总和
混合气体的物质的量总和
>12时,平衡后混合气体的平均相对分子质量始终大于12.
解答: 解:(1)反应前平均相对分子质量即为水蒸气的相对分子质量为18,假设C和水完全转化为CO和氢气,则生成2molCO和 2mol氢气,Mr=
混合气体质量总和
混合气体的物质的量总和
=
2mol×28g/mol+2mol×2g/mol
4mol
=15g/mol,所以平均相对分子质量为15,故答案为:15<Mr<18;
(2)
混合气体质量总和
混合气体的物质的量总和
=
78-12x
6.5-x
=
12×(6.5-x)
(6.5-x)
=12,当
混合气体质量总和
混合气体的物质的量总和
>12时,平衡后混合气体的平均相对分子质量始终大于12,
故答案为:12;m>12n.
点评:本题考查了混合气体平均相对分子质量的求算,题目难度较大.
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