Question

在一定温度和压强下,将气体A,B分别充入一密闭容器中,发生可逆反应:3A+B=2C，ABC均为气体

在一定温度和压强下,将气体A,B分别充入一密闭容器中,发生可逆反应:3A+B=2C，ABC均为气体，当达到平衡后，测得B的转化率为20%，在平衡混合物中B的体积分数为50%，计算
（1）B气体在起始混合物中，体积分数是多少
(2）若平衡时混合气体的平均式量为a，则起始时混合气体的平均式量是多少？

Answer 1

解:设开始气体A,B的物质的量分别为X、Y，反应B的物质的量分别为X1
3A + B = 2C
开始 X Y 0
反应 3X1 X1 2X1
平衡X- 3X1 Y-X1 2X1
则X1/（Y-X1）*100%=20%
（Y-X1）/（X- 3X1 + Y-X1 + 2X1）*100%=50%
解得：X=Y
X1=1/6Y
B气体在起始混合物中，体积分数=Y/（X+Y）*100%=Y/（Y+Y）*100%=50%
平衡时混合气体的物质的量=X- 3X1 + Y-X1 + 2X1=Y-3*1/6Y+Y-1/6Y+2*1/6Y=5Y/3
原混合气体的质量=平衡时混合气体的质量=nM=5Y/3a=5aY/3（g）
起始时混合气体的平均摩尔质量=5aY/3/（X+Y）=5aY/3/2Y=0.83ag/mol
平均式量在数值上=摩尔质量,则起始时混合气体的平均式量0.83a
答:(1)B气体在起始混合物中，体积分数是50%
(2)起始时混合气体的平均式量是0.83a