Question

在537℃、1.01×10⁵ Pa时，往容积可变的密闭容器中充入1 mol X和3 mol Y，此时容积为V L。保持恒温恒压，发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，达到平衡时，平衡混合气体中Z的体积分数为0.5。

（1）达到平衡时，X的转化率约为                 。

（2）保持上述温度和压强恒定不变，若向容器中只充入4 mol Z，则反应达到平衡时，平衡气体中Y 的体积分数为              ，容器的容积为             L。

（3）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度不变，使2 mol X和6 mol Y反应，达到平衡时平衡气体中Z的体积分数仍为0.5，则该密闭容器的容积为           。

（4）若温度仍为537℃，容器体积保持VL不变(恒容)，往其中充入a mol X的b mol Y，使反应达到平衡，这时平衡气体中Z的体积分数仍为0.5，体系压强为1.01×10⁵ Pa，若a: b = 1: 3，则a =         。

 

Answer 1

【答案】

（每空2分，共10分）

（1）66.7%

（2）0.375，

（3）

（4）a = 1.5mol

【解析】（1）            X(g)+3Y(g)2Z(g)

         起始量(mol)    1    3        0

         变化量(mol)    a    3a      2a

         平衡量(mol)  1-a   3-3a      2a

2a/(4-2a)=0.5，a=0.667mol，X的转化率为66.7%，此时Y占(3- a)/(4-2a)=37.5%，平衡时混合气体共为mol，结合阿伏加德罗定律的推论知，平衡混合气体体积为

（2）因充入Z后构成了等效平衡，故平衡时Y体积分数为37.5%，容器总体积是(1)中的2倍，即为。

（3）此时达到平衡时，各物质数量与(2)中相同，故容器容积为。

（4）（1）中当X的起始量为1mol时，平衡时容器总容积为，当容器总容积为VL时，有如下关系：1：＝ａ：V，a=1.5mol。