Question

恒溫時，在某密閉容器中通入2molA（g）和1molB（g），發(fā)生如下反應：2A（g）+B（g）2C（g），壓強一定時，測得在平衡時C的體積分數(shù)為0.4．
（1）與上述平衡保持同溫、同壓，另取4molA（g）和2molB（g）達平衡，則C的體積分數(shù)為多少？平衡時，氣體的總物質(zhì)的量是多少？
（2）在另一密閉容器中，通入n（A） molA（g）和n（B）molB（g），若保持平衡時C的體積分數(shù)仍為0.4，則恒有an（B）＜n（A）＜bn（B），問a、b各為多少？

Answer 1

分析：（1）與原平衡為等效平衡，各組分的含量與原平衡對應相同，利用三段式解題法計算．根據(jù)C的體積分數(shù)為0.4列方程，求解．
（2）根據(jù)C的體積分數(shù)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）恒溫時，密閉容器中通入2molA（g）和1molB（g） 發(fā)生反應達平衡，壓強一定時C的體積分數(shù)為0.4．與上述平衡保持同溫、同壓，且n （A）：n （B）=2：1，
則為等效平衡，C的體積分數(shù)仍為0.4．
                    2A（g）+B（g） 2C（g），
起始物質(zhì)的量（mol）　4        2                  0
變化物質(zhì)的量（mol）  2x       x                  2x
平衡物質(zhì)的量（mol）　4-2x     2-x                2x
則有

2x

(4-2x+2-x+2x)

×100%=40%，解得x=1，
n（總）=4-2x+2-x+2x=6-x=5．
答：C的體積分數(shù)為40%，平衡時氣體的總物質(zhì)的量是5mol；
（2）2A（g）+B（g） 2C（g），
起始物質(zhì)的量（mol）　 n（A）      n（B）           0
變化物質(zhì)的量（mol）   2y          y                2y
平衡物質(zhì)的量（mol）　n（A）-2y    n（B）-y         2y
據(jù)題意

2y

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

×100%=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．