在一个带活塞的密闭不锈钢筒中，吸入一定量的碳粉（足量）和1g水，加热到1000℃，发生反应，一段时间后，钢筒处于如下图所示状态，活塞位于A处。（1）在1000℃、Pa时，钢筒中气体的体

Question

在一个带活塞的密闭不锈钢筒中，吸入一定量的碳粉（足量）和1g水，加热到1000℃，发生反应，一段时间后，钢筒处于如下图所示状态，活塞位于A处。

（1）在1000℃、Pa时，钢筒中气体的体积____（填“大于”、“等于”或“小于”）5.8L，其原因是____。
（2）当温度不变时，将活塞向右推进至B时，混合气体的相对分子质量____（填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是____。
（3）如果开始吸入的是一定量的碳粉（足量）以及、ymol CO和，控制在1000℃、Pa，把活塞向右推，发现混合气体的平均相对分子质量变化与（2）中变化刚好相反，则x、y、z应满足什么条件？____。原混合气体（为气态）的平均相对分子质量应满足的条件是____。

Answer 1

【分析】（1）由pV=nRT可求出，1g水在1000℃、Pa时的体积，反应一段时间后，由于正反应方向是体积增大的反应，所以钢筒中气体体积会大于5.8L。
\n（2）生成物CO和的物质的量之比为1:1，平均相对分子质量为(28+2)÷2=15，反应物中气体水的相对分子质量为18，加压平衡向气体体积减小的方向移动，即逆向移动，则相对分子质量增加，所以加压到B处时混合气体相对平均分子质量增大。
\n（3）活塞向右推进，则反应逆向移动。
\n设CO转化了amol。

\n初始时，平衡时
\n由题意知，令18x+28y+2z=m，x+y+z=n。
\n则有：
\n整理得：m<12n
\n即18x+28y+2z<12(x+y+z)
\n所以有3x+8y<5z
\n由m<12n，得
\n而
\n则。

【点评】解本题的关键是根据题意建立关系式，特别是（3）问，并通过转换简便计算。