现有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定为770K,使反应3A (g)+B (g)⇌xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2.请回答下列问题:(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则x=______;若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=______.(2)平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等?______(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A的体积分数为______.(3)若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为______.

问题描述:

现有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定为770K,使反应3A (g)+B (g)⇌xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2.
请回答下列问题:
(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则x=______;若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=______.
(2)平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等?______(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A的体积分数为______.
(3)若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为______.

达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,甲、乙为等效平衡,
(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则为完全等效平衡,将乙按化学计量数转化到左边满足n(A)=6mol、n(B)=2mol,则1.5+

9
x
=6,0.5+
3
x
=2,解得x=2;
若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则压强不影响平衡移动,反应前后气体体积不变,则x=3+1=4,
故答案为:2;4;
(2)A与B的起始物质的量之比等于化学计量数之比,则平衡后A、B的物质的量之比为定值3:1;
A、B的体积分数之和为1-0.2=0.8,故A的体积分数=0.8×
3
4
=0.6,
故答案为:相等;0.6;
(3)若平衡时两容器中的压强不相等,则压强不影响平衡移动,反应前后气体体积不变,则x=4,甲、乙混合气体的总的物质的量不变,压强之比等于物质的量之比,故甲、乙两容器内压强之比为(6+2)mol:(1.5+0.5+3)mol=8:5,
故答案为:P(甲):P(乙)=8:5.
答案解析:达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,甲、乙为等效平衡,
(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则为完全等效平衡,将乙按化学计量数转化到左边满足n(A)=6mol、n(B)=2mol;
若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则压强不影响平衡移动,反应前后气体体积不变;
(2)A与B的起始物质的量之比等于化学计量数之比,则平衡后A、B的物质的量之比为定值3:1;
根据C的体积分数计算A、B的体积分数之和,结合平衡时A、B的物质的量之比为3:1计算A的体积分数;
(3)若平衡时两容器中的压强不相等,则压强不影响平衡移动,反应前后气体体积不变,则x=4,混合气体的总的物质的量不变,压强之比等于物质的量之比.
考试点:化学平衡的计算.
知识点:本题考查化学平衡计算、等效平衡,难度中等,对等效平衡规律的理解掌握是解题关键.