Question

化学平衡题目

1.在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中，加入3molPCL3和4molCL2使之反应PCL3+CL2=PCL5（均为g），平衡时容器内压强为开始的7分之6，此时，

1）容器内气体密度是开始时的（）倍，气体平均相对分子质量是开始时的（）倍

2）保持同一反应温度，将起始物改为amolPCL3,bmolCL2,cmolPCL5,欲使平衡时PCL5的体积分数为6分之1，则a,b,c满足的关系式为（）（）（一含a,c.一含b,c.）欲使开始时反应表现为逆向进行，则a的取值范围（），b的取值范围（），c的取值范围（）
答案原因

2.合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2,H2混合气体的密度为0.5536g/L（标准状况），从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L。求该合成氨厂N2的转化率。
过程答案原因
谢谢！

Answer 1

1）容器内气体密度是开始时的（1）倍，气体平均相对分子质量是开始时的（7/6）倍
原因：密度是总质量除以体积，总质量和体积都不变所以密度不变；
相对分子质量是总质量除以分子数，前后分子数之比刚好与压强互为倒数，故为7/6

2）关系式：(a+c)/(b+c)=3/4
若反应为逆，a/c<2 b/c<3 c>0
原因：由第一小题可知：在加入3molPCL3和4molCL2反应达到平衡时PCL5的体积分数刚好为6分之1，所以想要使平衡时PCL5的体积分数为6分之1就要保证初态加入的反应物仅为PCL3和CL2时PCL3和CL2的物质的量之比为3/4,若反应物有PCL5，将其按完全转化到等式左边后总的PCL3和CL2的物质的量之比为3/4，即可使平衡时PCL5的体积分数刚好为6分之1。即(a+c)/(b+c)=3/4
第一小题中平衡时三种物质之比为2：3：1 ，所以a/c<2 b/c<3 c>0可使反应向逆反应方向移动。

2.答案：40.23%
原因：N2+3H2=2NH3，反应前后总质量不会变，那密度改变就是因为总体积改变，即气体的总物质的量改变，总物质的量变小了，所以密度变大了，可简易的列出：
N2 + 3H2 = 2NH3（可逆）
初态 a 3a 0
变化 b 3b 2b
平衡a-b 3a-3b 2b
因为一些量是不变的，我们要的结果也是比值，我就简易列出式子：
初态（塔中）：a+3a=1/0.5536
平衡（出来的混合气体）：(a-b)+(3a-3b)+2b=1/0.693
由两式算出 b/a=0.4023 即为N2的转化率40.23%

（如有错误请高人指点）

Answer 2

7/6