题目内容
t℃时,在一密闭容器中充入2mol A和3mol B,发生如下化学反应:aA+B?C+D(反应物、产物均为气体)平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c(A)}a?c(B)=c(C)?c(D)然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A的百分含量始终未有改变,则这时B的转化率是( )
| A、60% | B、40% | C、50% | D、无法确定 |
分析:平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c(A)}a?c(B)=c(C)?c(D),可知该温度下,平衡常数k=1.在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A的百分含量始终未有改变,说明压强不影响平衡移动,故a=1,B的转化率与原平衡时转化率相等,令原平衡时参加反应的B为amol,利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量,由于反应前后气体的化学计量数不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,据此列方程计算a,进而计算B的转化率.
解答:解:平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c(A)}a?c(B)=c(C)?c(D),可知该温度下,平衡常数k=1.在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A的百分含量始终未有改变,说明压强不影响平衡移动,故a=1,B的转化率与原平衡时转化率相等,
令原平衡时参加反应的B为amol,则:
A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
开始(mol):2 3 0 0
转化(mol):a a a a
平衡(mol):2-a 3-a a a
由于反应前后气体的化学计量数不变,用物质的量代替浓度计算平衡常数,故
=1,解得a=1.2,原平衡中B的转化率=
×100%=40%,
即温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,B的转化率为40%,
故选B.
令原平衡时参加反应的B为amol,则:
A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
开始(mol):2 3 0 0
转化(mol):a a a a
平衡(mol):2-a 3-a a a
由于反应前后气体的化学计量数不变,用物质的量代替浓度计算平衡常数,故
| a×a |
| (2-a)×(3-a) |
| 1.2mol |
| 3mol |
即温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,B的转化率为40%,
故选B.
点评:本题考查化学平衡常数应用及化学平衡影响因素,难度中等,判断a=1是解题关键,注意掌握化学平衡常数的用途.
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