Question

已知：T℃、P kpa时，容积为V 的密闭容器中充有1molA和2molB，保持恒温恒压使反应达平衡：A（g）+B（g）?C（g），平衡时C 的体积分数为40%．
（1）欲保持温度、压强在上述条件下不变，在密闭容器中充入2molA和4molB，则平衡时体系容积为

 

，C的体积分数为

 

．
（2）另取一个容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，加入1molB和1molC，要使平衡时C 的体积分数仍为40%，则该密闭容器体积为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：恒温恒压，使反应：A（g）+B（g）?C（g）达到平衡时，C的物质的量分数为40%，
（1）温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入2mol A和2mol B，2mol：2mol=1mol：1mol，平衡等效，平衡时体积分数与原状态达平衡的体积分数相同，
令转化的物质的量为a，则：
                A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：1      2               0
变化（mol）：a       a               a 
平衡（mol）：（1-a ） （2-a）            a
则

a

3-a

×100%=40%，解得a=

6

7

mol，故平衡后反应混合物的总的物质的量为3mol-

6

7

mol=

15

7

mol，
利用同温同压下体积之比等于物质的量之比，计算容器的体积，由于是恒压过程，起始反应物成比例，所以C的体积分数和原平衡一样，据此答题；
（2）容积固定不变的密闭容器，仍然控制温度为T K，使1mol A和1mol B反应达到平衡状态时，C的物质的量分数仍然为40%，则
    　　A（g）+B（g）?C（g）
开始　　1       1    　　　　　   0
转化　　x        x  　　　　　    x
平衡　　1-x     1-x  　　　　　   x
则

x

1-x+1-x+x

=40%，解得x=

4

7

，利用同温同压下体积之比等于物质的量之比，计算容器的体积．

解答： 解：恒温恒压，使反应：A（g）+B（g）?C（g）达到平衡时，C的物质的量分数为40%，
（1）温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中充入2mol A和2mol B，2mol：2mol=1mol：1mol，平衡等效，平衡时体积分数与原状态达平衡的体积分数相同，
令转化的物质的量为a，则：
                A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：1      2               0
变化（mol）：a       a               a 
平衡（mol）：（1-a ） （2-a）            a
则

a

3-a

×100%=40%，解得a=

6

7

mol，故平衡后反应混合物的总的物质的量为3mol-

6

7

mol=

15

7

mol，
由于是恒压过程，起始反应物成比例，所以在容器中充入2molA和4molB和容器中充有1molA和2molB时C的体积分数一样仍为40%，所以在密闭容器中充入2molA和4molB，则平衡时体系的总物质的量为

30

7

mol，由同温同压下体积之比等于物质的量之比，则容器的体积VL×

30

7

mol×

1

3

=

10

7

VL，
故答案为：

10

7

VL；40%；
（2）容积固定不变的密闭容器，仍然控制温度为T K，使1mol A和1mol B反应达到平衡状态时，C的物质的量分数仍然为40%，则
                 A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：1       1                0
变化（mol）：x       x                 x
平衡（mol）：（1-x ） （1-x）             x
则

x

1-x+1-x+x

=40%，解得x=

4

7

，由同温同压下体积之比等于物质的量之比，则容器的体积为VL×

2mol- 4 7 mol

2mol

=

5

7

VL，故答案为：

5

7

VL．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、等效平衡等，题目难度中等，注意对等效平衡的理解，掌握等效平衡规律即可解答．