Question

15．在某溫度下，取X和Y各1摩爾放入2L密閉容器中發(fā)生如下反應：X+2Y?2Z．反應達到平衡后，測得混合氣體中反應物的總物質的量與生成物的總物質的量之比為3：2．則Y的轉化率為多少？計算該溫度下此反應的平衡常數(shù)？

Answer 1

分析 在某溫度下，取X和Y各1摩爾放入2L密閉容器中發(fā)生如下反應，利用三段式表示出平衡時各各組分的物質的量，根據(jù)到平衡后，測得混合氣體中反應物的總物質的量與生成物的總物質的量之比為3：2列方程計算n的值，再根據(jù)轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%，平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$．

解答 解：在某溫度下，取X和Y各1摩爾放入2L密閉容器中發(fā)生如下反應，設反應的Y物質的量為n，則：
              X（g）+2Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）：1       1       0 
變化量（mol）：0.5n    n       n 
平衡量（mol）：1-0.5n  1-n    n
平衡后，測得混合氣體中反應物的總物質的量與成物的總物質的量之比為3：2，則
（1-0.5n+1-n）：n=3：2
解得n=$\frac{2}{3}$
則Y的轉化率=$\frac{\frac{2}{3}mol}{1mol}$×100%=66.7%，
達到平衡狀態(tài)各物質的平衡濃度為c（X）=$\frac{1mol-0.5×\frac{2}{3}mol}{2L}$=$\frac{1}{3}$
c（Y）=$\frac{1mol-\frac{2}{3}mol}{2L}$=$\frac{1}{6}$mol/L
c（Z）=$\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}$=$\frac{1}{3}$mol/L
平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{1}{3}）^{2}}{\frac{1}{3}×（\frac{1}{6}）^{2}}$=12，
答：Y的轉化率為67.7%，該溫度下此反應的平衡常數(shù)為12．

點評 本題化學平衡的有關計算，難度不大，主要是轉化率、平衡常數(shù)概念的計算應用，注意三段式解題法的利用，旨在考查學生對基礎知識的理解掌握．