Question

已知在673K，101.3KPa下，1mol 氣體的體積為55.2L，現(xiàn)有該條件下的1mol某氣體A發(fā)生如下反應：2A（氣）?xB（氣）+C（氣），在一定條件下已達平衡，在平衡混合氣中，A的體積分數(shù)為40%，混合氣體的總質量為50g，密度為0.725g/L．
求：（1）氣體A的摩爾質量；
（2）達平衡后混合氣體的平均相對分子量（取整數(shù)）；
（3）A的轉化率；
（4）X的值；
（5）相同條件下反應前A氣體的密度是平衡后混合氣密度的倍數(shù)．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）摩爾質量M=

m

n

，據(jù)此計算；
（2）平均相對分子質量在數(shù)值上=平均摩爾質量=

m

n

，據(jù)此計算；
（3）在平衡混合氣中，A的體積分數(shù)為40%，可以計算A的物質的量，轉化率=

變化量

初始量

×100%，據(jù)此計算回答；
（4）根據(jù)化學反應的三行式進行計算；
（5）同溫同壓下密度之比=摩爾質量之比，根據(jù)摩爾質量之比來計算．

解答： 解：（1）氣體A的摩爾質量=

m

n

=

50g

1mol

=50g/mol，答：氣體A的摩爾質量為50g/mol；
（2）混合氣體的體積=

50g

0.725g/mol

=68.97L 設混合氣體平衡時的物質的量為X，則

X

68.97L

=

1mol

55.2L

，則X=1.25mol，達平衡后混合氣體的平均摩爾質量=

50g

1.25mol

=40g/mol，平均相對分子質量在數(shù)值上=平均摩爾質量，則達平衡后混合氣體的平均相對分子量為40，
答：達平衡后混合氣體的平均相對分子量（取整數(shù)）是40；
（3）在平衡混合氣中，A的體積分數(shù)為40%，則平衡時A的物質的量=1.25mol×40%=0.5mol，A的轉化率=

1mol-0.5mol

1mol

×100%=50%，答：A的轉化率是50%；
（4）2A（氣）?xB（氣）+C（氣），
開始量：1mol     0         0
反應的量：0.5mol  0.25xmol 0.25mol
平衡量：0.5mol   0.25xmol 0.25mol
0.5mol+0.25xmol+0.25mol=1.25mol，則x=2，答：x的值是2；
（5）同溫同壓下密度之比=摩爾質量之比，所以相同條件下反應前A氣體的密度是平衡后混合氣密度的倍數(shù)為

50g/mol

40g/mol

=1.25，
答：相同條件下反應前A氣體的密度是平衡后混合氣密度的1.25倍．

點評：本題涉及化學平衡的計算知識，注意阿伏伽德羅定律的推論的使用，知識的遷移和應用是關鍵，難度中等．