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已知T K和P kPa時,在一密閉容器中充有1mol A和1mol B,此時容器的體積為V L,保持恒溫恒壓,使反應:A(g)+B(g)?C(g)達到平衡時,C的物質的量分數為40%.試回答下列有關問題:
(1)如使溫度和壓強在上述條件下恒定不變,在密閉容器中充入2mol A和2mol B,則反應達到平衡時,容器的體積為
10
7
VL
10
7
VL
,C的物質的量分數為
40%
40%
;
(2)若另選一容積固定不變的密閉容器,仍然控制溫度為T K,使1mol A和1mol B反應達到平衡狀態(tài)時,C的物質的量分數仍然為40%,則該密閉容器的體積為
5
7
VL
5
7
VL
分析:恒溫恒壓,使反應:A(g)+B(g)?C(g)達到平衡時,C的物質的量分數為40%,
(1)溫度和壓強在上述條件下恒定不變,在密閉容器中充入2mol A和2mol B,2mol:2mol=1mol:1mol,平衡等效,平衡時體積分數與原狀態(tài)達平衡的體積分數相同,
令轉化的物質的量為a,則:
            A(g)+B(g)?C(g)
開始(mol):2mol   2mol      0
變化(mol):a      a        a 
平衡(mol):(2-a ) (2-a)     a
a
4-a
×100%=40%,解得a=
8
7
mol,故平衡后反應混合物的總的物質的量為4mol-
8
7
mol=
20
7
mol,
利用同溫同壓下體積之比等于物質的量之比,計算容器的體積;
(2)容積固定不變的密閉容器,仍然控制溫度為T K,使1mol A和1mol B反應達到平衡狀態(tài)時,C的物質的量分數仍然為40%,則
    A(g)+B(g)?C(g)
開始1       1       0
轉化x        x      x
平衡1-x     1-x     x
x
1-x+1-x+x
=40%,解得x=
4
7
,利用同溫同壓下體積之比等于物質的量之比,計算容器的體積.
解答:解:恒溫恒壓,使反應:A(g)+B(g)?C(g)達到平衡時,C的物質的量分數為40%,
(1)溫度和壓強在上述條件下恒定不變,在密閉容器中充入2mol A和2mol B,2mol:2mol=1mol:1mol,平衡等效,平衡時體積分數與原狀態(tài)達平衡的體積分數相同,
令轉化的物質的量為a,則:
            A(g)+B(g)?C(g)
開始(mol):2mol   2mol      0
變化(mol):a      a        a 
平衡(mol):(2-a ) (2-a)     a
a
4-a
×100%=40%,解得a=
8
7
mol,故平衡后反應混合物的總的物質的量為4mol-
8
7
mol=
20
7
mol,
由同溫同壓下體積之比等于物質的量之比,則容器的體積VL×
20
7
mol
2mol
=
10
7
VL,
故答案為:
10
7
VL;40%;
(2)容積固定不變的密閉容器,仍然控制溫度為T K,使1mol A和1mol B反應達到平衡狀態(tài)時,C的物質的量分數仍然為40%,則
    A(g)+B(g)?C(g)
開始1       1       0
轉化x        x      x
平衡1-x     1-x     x
x
1-x+1-x+x
=40%,解得x=
4
7
,由同溫同壓下體積之比等于物質的量之比,則容器的體積為VL×
2mol-
4
7
mol
2mol
=
5
7
VL,故答案為:
5
7
VL.
點評:本題考查化學平衡的有關計算、等效平衡等,題目難度中等,注意對等效平衡的理解,掌握等效平衡規(guī)律即可解答.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:必修二高手化學蘇教版 蘇教版 題型:013

已知350 K、101 kPa時發(fā)生以下反應:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1

在以上條件下,向體積不變的密閉容器中通入1 mol SO2和0.5 mol O2,反應達到平衡時放出熱量為Q1 kJ;在同樣的條件下向同樣的密閉容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,達到平衡時放出熱量為Q2 kJ.則下列關系正確的是

[  ]

A.

2Q1=Q2

B.

2Q1>Q2

C.

Q1<Q2<197

D.

Q1=Q2<197

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知T K和P kPa時,在容積為V L的密閉容器中充有1 mol A和1 mol B,保持恒溫恒壓,使反應: A(g)+B(g) C(g)達到平衡時, C的體積分數為40%。試完成下列有關問題:

     (1)若使溫度和壓強在上述條件下恒定不變,在密閉容器中充入2 mol A和2 mol B,則反應達到平衡時,容器的體積為________,C的體積分數為________。

     (2)若另選一容積固定不變的密閉容器,仍然控制溫度為T K,使1 mol A和1 mol B反應達到平衡狀態(tài)時, C的體積分數仍然為40%,則該密閉容器的體積為________。

   

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知350 K、101 kPa時發(fā)生以下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=-197 kJ·mol-1

在以上條件下,向體積不變的密閉容器中通入1 mol SO2和0.5 mol O2,反應達到平衡時放出熱量為Q1 kJ;在同樣的條件下向同樣的密閉容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,達到平衡時放出熱量為Q2 kJ。則下列關系正確的是(    )

A.2Q1=Q2              B.2Q1>Q2            C.Q1<Q2<197            D.Q1=Q2<197

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知T K和P kPa時,在容積為V L的密閉容器中充有1 mol A和1 mol B,保持恒溫恒壓,使反應: A(g)+B(g) C(g)達到平衡時, C的體積分數為40%。試完成下列有關問題:

     (1)若使溫度和壓強在上述條件下恒定不變,在密閉容器中充入2 mol A和2 mol B,則反應達到平衡時,容器的體積為________,C的體積分數為________。

     (2)若另選一容積固定不變的密閉容器,仍然控制溫度為T K,使1 mol A和1 mol B反應達到平衡狀態(tài)時, C的體積分數仍然為40%,則該密閉容器的體積為________。

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