Question

【題目】工業(yè)上制備丙烯的方法有多種，具體如下（本題丙烯用C3H6表示）：

已知t1min時達到平衡狀態(tài)，測得此時容器中n(C4H8)=mmol，n(C2H4)=2mmol，n(C3H6)=nmol，且平衡時C3H6的體積分數(shù)為。

①該時間段內(nèi)的反應速率v(C4H8)= _______mol/(L·min)。（用只含m、V、t1的式子表示）。

②此反應的平衡常數(shù)K=______________。

③t1min時再往容器內(nèi)通入等物質的量的C4H8和C2H4，在新平衡中C3H6的體積分數(shù)_______(填“>”“<”“=”)。

Answer 1

【答案】 0.5 >

【解析】

①先計算出v(C3H6)，然后根據(jù)二者反應時的物質的量關系，計算v(C4H8)；

②根據(jù)平衡常數(shù)K的含義，將各種物質的濃度帶入定義式，就得到K的值；

③t1min時再往容器內(nèi)通入等物質的量的C4H8和C2H4，導致容器內(nèi)氣體的物質的量增大，根據(jù)濃度商與K大小判斷平衡移動方向分析與的大小；

①平衡時n(C3H6)=nmol，n(C4H8)=mmol，n(C2H4)=2mmol，平衡時C3H6的體積分數(shù)為。則，解得n=m。從反應開始至平衡，v(C3H6)=mol/(Lmin)，根據(jù)方程式可知v(C4H8)=v(C3H6)=mol/(Lmin)；

②該反應是反應前后氣體體積相等的反應，所以它們的濃度比等于二者的物質的量的比，則此反應的平衡常數(shù)K==0.5；

③t1min時達到平衡，此時n(C4H8)=mmol，n(C2H4)=2mmol，n(C3H6)=nmol，且平衡時C3H6的體積分數(shù)為，通過前面①的計算可知m=n，現(xiàn)在再往容器內(nèi)通入等物質的量的C4H8和C2H4，使容器內(nèi)氣體壓強增大，假設C4H8改變量為x，根據(jù)反應列“三段式”：

由于反應是等體積的反應，所以濃度比等于物質的量的比，平衡常數(shù)表達式用物質的量數(shù)值帶入，結果不變。假設C3H6的含量不變，仍然為，則，解得x=，則Qc=，說明再往容器內(nèi)通入等物質的量的C4H8和C2H4，化學平衡向正反應方向移動，因此再達到新平衡時C3H6的體積分數(shù)>。