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在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),已知加入1molX和3molY.达到平衡后,生成amolZ.(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molX

题目详情
在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),已知加入1molX和3molY.达到平衡后,生成a mol Z.
(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol X和6mol Y,达到平衡后,Z的物质的量为______.
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol X和7mol Y,若要求在反应混合气体中Z体积分数不变,则还需加入Z______mol.
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molX,则需加入______mol Y,______mol Z,才能使平衡时Z为0.8a mol.
▼优质解答
答案和解析
(1)反应为前后气体体积不变的反应,所以平衡后混合气体的物质的量为4mol,达平衡后C在反应混合气体中的体积分数为
amol
4mol
=
a
4
,恒温恒容下,改为加入2molX和6molY,X、Y的物质的量之比为1:3,与原平衡相同,反应为前后气体体积不变,所以与原平衡等效,转化率不变,各组分含量不变,Z的体积分数为
a
4
,所以Z的物质的量为
a
4
×(2mol+6mol)=2amol,故答案为:2amol;
(2)平衡后Z在反应混合气中的体积分数不变,两平衡等效,反应为前后气体体积不变的反应,按化学计量数转化到左边,应满足X、Y的物质的量之比为1:3.令还应加入Z的物质的量为nmol,
则:(2+
1
3
n)mol:(7+
2
3
n)mol=1:3,
解得n=3,
故答案为:3;
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molX,加入Y的物质的量为y,加入Z的物质的量为z,反应前后是气体体积不变的反应,依据等效平衡分析计算;
          X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),
 起始量  0.5       y        z
       0.5+
z
3
     y+
2z
3
    0
已知加入1molX和3molY.达到平衡后,生成a mol Z.所以生成0.8amolZ,需要X为0.8mol,Y为2.4mol
(0.5+
z
3
):(y+
2z
3
)=1;3 ①
1:a=(0.5+
z
3
):0.8a      ②
②计算得到,0.5+
z
3
=0.8
计算得到z=0.9;
把z代入①计算得到:y=1.8,
故答案为:1.8;0.9.
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