Question

恒溫時，在某2L的密閉容器中通入2molA（g）和1molB（g），發(fā)生如下反應：2A（g）+B（g）?2C（g），測得在平衡時C的體積分數為0.4．
（1）求該反應的平衡常數為多少？
（2）在另一密閉容器中，通入n（A）molA（g）和n（B）molB（g），若改變條件使平衡時C的體積分數仍為0.4，則恒有an（B）＜n（A）＜bn（B），問a、b各為多少？

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據化學平衡三段式列式計算，設消耗B濃度x
              2A（g）+B（g）?2C（g）
起始量（mol/L） 1      0.5      0
變化量（mol/L） 2x     x        2x
平衡量（mol/L）1-2x   0.5-x     2x
依據平衡時C的體積分數為0.4計算x，結合平衡常數概念計算得到；
（2）根據C的體積分數為0.4列方程，反應物不能完全反應，平衡時不零，列不等式，聯(lián)立求解．

解答： 解：（1）依據化學平衡三段式列式計算，設消耗B濃度x
              2A（g）+B（g）?2C（g）
起始量（mol/L） 1      0.5      0
變化量（mol/L） 2x     x        2x
平衡量（mol/L）1-2x   0.5-x     2x
平衡時C的體積分數=

2x

1-2x+0.5-x+2x

=0.4，解得x=0.25mol/L，
平衡常數K=

(2×0.25)2

(1-2×0.25)2×(0.5-0.25)

=4，
答：反應的平衡常數為4；
（2）設消耗B物質的量y                 
                  2A（g）+B（g）?2C（g），
起始物質的量（mol） n（A）      n（B）      0
變化物質的量（mol） 2y         y          2y
平衡物質的量（mol）n（A）-2y    n（B）-y   2y
據題意

2y

n(A)-2y+n(B)-y+2y

=0.4，
解得n（A）+n（B）=6y…①，且n（A）-2y＞0…②，n（B）-y＞0…③，
聯(lián)立①②③解得：0.5n（B）＜n（A）＜5n（B），所以有a=0.5，b=5．
答：a、b各為0.5、5．

點評：本題考查等效平衡的計算，題目難度較大，注意準確理解等效平衡的原理和應用．