現有甲、乙兩個容積相等的恆容密閉容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol&

題目:

現有甲、乙兩個容積相等的恆容密閉容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,將兩容器的溫度恆定爲770K,使反應3A (g)+B (g)⇌xC(g)達到平衡,此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都爲0.2.
請回答下列問題:
(1)若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質的量相等,則x=______;若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質的量不相等,則x=______.
(2)平衡時,甲、乙兩容器中A、B的物質的量之比是否相等?______(填「相等」或「不相等」),平衡時甲中A的體積分數爲______.
(3)若平衡時兩容器中的壓強不相等,則兩容器中壓強之比爲______.

解答:

達到平衡,此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都爲0.2,甲、乙爲等效平衡,
(1)若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質的量相等,則爲完全等效平衡,將乙按化學計量數轉化到左邊滿足n(A)=6mol、n(B)=2mol,則1.5+
9
x=6,0.5+
3
x=2,解得x=2;
若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質的量不相等,則壓強不影響平衡移動,反應前後氣體體積不變,則x=3+1=4,
故答案爲:2;4;
(2)A與B的起始物質的量之比等於化學計量數之比,則平衡後A、B的物質的量之比爲定值3:1;
A、B的體積分數之和爲1-0.2=0.8,故A的體積分數=0.8×
3
4=0.6,
故答案爲:相等;0.6;
(3)若平衡時兩容器中的壓強不相等,則壓強不影響平衡移動,反應前後氣體體積不變,則x=4,甲、乙混合氣體的總的物質的量不變,壓強之比等於物質的量之比,故甲、乙兩容器內壓強之比爲(6+2)mol:(1.5+0.5+3)mol=8:5,
故答案爲:P(甲):P(乙)=8:5.

試題解析:

達到平衡,此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都爲0.2,甲、乙爲等效平衡,
(1)若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質的量相等,則爲完全等效平衡,將乙按化學計量數轉化到左邊滿足n(A)=6mol、n(B)=2mol;
若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質的量不相等,則壓強不影響平衡移動,反應前後氣體體積不變;
(2)A與B的起始物質的量之比等於化學計量數之比,則平衡後A、B的物質的量之比爲定值3:1;
根據C的體積分數計算A、B的體積分數之和,結合平衡時A、B的物質的量之比爲3:1計算A的體積分數;
(3)若平衡時兩容器中的壓強不相等,則壓強不影響平衡移動,反應前後氣體體積不變,則x=4,混合氣體的總的物質的量不變,壓強之比等於物質的量之比.

名師點評:

本題考點: 化學平衡的計算.
考點點評: 本題考查化學平衡計算、等效平衡,難度中等,對等效平衡規律的理解掌握是解題關鍵.

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