有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g) xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 20:01:54
有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g) xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数

有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g) xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数
有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g) xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,试回答下列有关问题:
(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则x=_________;若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=_________.
(2)平衡时甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等____________(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A的体积分数为____________.
(3)若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为_____________.

有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g) xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数
(1)
甲容器
3A(g) + B(g) xC(g)
6 2 0 (开始)
6-3a 2-a xa (平衡)
xa/(6-3a+2-a + xa) = 0.2 = 1/5
(x+1)a = 2 (1)
乙容器
3A(g) + B(g) xC(g)
1.5 0.5 3 (开始)
1.5 +3b 0.5+b 3-xb (平衡)
(3 - xb)/(1.5 +3b+0.5+b + 3-xb) = 0.2 = 1/5
2(x+1)b = 5 (2)
(A)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等:
A的物质的量相等:1.5+3b = 6-3a (3)
解(1)(2)(3),x = 2
B.甲、乙两容器中A的物质的量不相等:
设平衡时两容器内的总物质的量分别为m,n摩尔;两容器内A、B的物质的量之比总为3:1,其摩尔分数(等于体积分数)分别为:(1-0.2) * 3/(3+1) = 0.6,(1-0.2) * 1/(3+1) = 0.2
甲容器内的各物质的量:A:0.6m mol,B:0.2m mol,C:0.2m mol
乙容器内的各物质的量:A:0.6n mol,B:0.2n mol,C:0.2n mol
设容器体积为V升
K = (0.2m/V)^2/[(0.6m/V)^3 * (0.2m/V)] = 0.6^(-3) * 0.2^(x-1) * m^(x-4) * V^(4-x)
= (0.2n/V)^2/[(0.6n/V)^3 * (0.2n/V)] = 0.6^(-3) * 0.2^(x-1) * n^(x-4) * V^(4-x)
m^(x-4) = n^(x-4)
m,n不相等,x-4 = 0,x =4
(2).A、B的物质的量之比不变(初始的比为3:1,反应中消耗的比也是3:1)
(3) x =4,反应前后物质的量不变(消耗3molA,1molB生成 4molC),压强之比等于物质的量之比,即6+2 :1.5+0.5 = 8:2 = 4:1