Question

在恒溫時(shí)，向某密閉容器中通入2mol X和1mol Y氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：

2X(氣)＋Y(氣)2Z(氣)，壓強(qiáng)一定時(shí)，測(cè)得在平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4。

（1）與上述平衡保持同溫、同壓，若向密閉容器中通入4mol X(氣)、2mol Y(氣)，達(dá)到平衡，則Z的體積分?jǐn)?shù)為 ；平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量是 。

（2）若向密閉器中通入X（氣）和Y（氣）的物質(zhì)的量分別記為n（X）、n（Y），保持容器容積不變，并滿足平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4，則n（X）/n（Y）的取值范圍為 。

 

Answer 1

（1）0.4 5mol

（2）2＜n（x）/n（y）＜5

【解析】

試題分析：（1）同溫、同壓條件下，充入物質(zhì)的物質(zhì)的量比與原平衡時(shí)的比值相同，則兩個(gè)平衡等效。本題中，開始時(shí)X、Y的物質(zhì)的量比是2:1，后來X、Y的物質(zhì)的量比是4:2=2:1，所以再達(dá)平衡與原平衡等效，Z的體積分?jǐn)?shù)仍是0.4；設(shè)Y轉(zhuǎn)化xmol,則X轉(zhuǎn)化2xmol，生成Z2xmol，則有2x/(4-2x+2-x+2x)=0.4,解得x=1,所以平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量是4-2x+2-x+2x=5mol；

（2）設(shè)n（X）/n（Y）=a，Y轉(zhuǎn)化xmol,根據(jù)（1）知平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量是n（X）+ n（Y）-x，則Z的體積分?jǐn)?shù)=2x/(n（X）+ n（Y）-x)=0.4，即x/ n（Y）=(a+1)/6，也是Y的轉(zhuǎn)化率。根據(jù)（1）的計(jì)算得知原平衡中Y的轉(zhuǎn)化率是50%。保持容器的體積不變，與原平衡比壓強(qiáng)減小，壓強(qiáng)減小，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致Z的體積分?jǐn)?shù)小于0.4，要想保持Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4，所以需要增大壓強(qiáng)，使平衡右移，Y的轉(zhuǎn)化率將大于50%，所以(a+1)/6>50%,解得a>2；又可逆反應(yīng)中Y的轉(zhuǎn)化率(a+1)/6<1，解得a<5，所以2<a<5。

考點(diǎn)：考查等效平衡的判斷及計(jì)算