一道物理化学竞赛题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/17 11:22:53
1000K下,在 1 dm3容器内含过量碳;若通入 4.25 g CO2 后发生下列反应:
C(s) + CO2(g) = 2CO(g)
反应平衡时的气体的密度相当于平均摩尔质量为 36 gmol-1 的气体密度。
(1) 计算平衡总压和 Kp;
(2) 若加入惰性气体 He,使总压加倍,则 CO 的平衡量是增加,减少,还是不变?若加入 He,使容器体积加倍,而总压维持不变,则 CO 的平衡量发生怎样变化?

拜托了,要详细过程。

设平衡转化率为α,则
36(1+α) = (1-α) M(CO2) + 2α M(CO)
根据PV = nRT
解得:α= 0.333 p(总压) =(RT)/V = 1070 kPa
Kp = 536 kPa
在恒温、恒容条件下,加入惰性气体 He,对平衡无影响。在恒温、恒压下加入惰气,使总体积变化,则平衡转化率将发生变化。根据
Kp(1) = Kp(2) K(1) =1/2 K(2) 求得:
α= 0.434
所以CO 的平衡量将由原来的 0.065 mol 增大至 0.0840mol。

设X为平衡时CO2的摩尔量(分压);Y为平衡时CO的摩尔量(分压)。
36(X+Y)=44X + 28Y
4.25/44=X + Y/2
(1) 平衡总压=X+Y, Kp=Y^2/X
(2) 若加入惰性气体 He,使总压加倍,则 CO 的平衡量不变;
若加入 He,使容器体积加倍,而总压维持不变,则 CO 的平衡量增加。