Question

8．取1 mol A和a mol B使其发生反应 A（g）+aB（g）?bC（g），当反应达到平衡时，A的转化率为50%，在同温、同压下测得混合气体的密度是原来的$\frac{4}{3}$倍，则a、b可能是（　　）

• A． a=1，b=4
• B． a=3，b=3
• C． a=2，b=3
• D． a=3，b=2

Answer 1

分析 依据化学平衡三段式列式计算分析判断，密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比，讨论分析判断得到ab的取值；
               X（g）+a Y（g）?b Z（g）
起始量（mol）    1      a         0
变化量（mol）    0，5    0.5a     0.5b
平衡量（mol） 0.5       0.5a     0.5b
依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比得到，在同温、同压下测得混合气体的密度是原来的$\frac{4}{3}$倍，即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量$\frac{3}{4}$，则（0.5+0.5a+0.5b）：（1+a）=3：4，讨论选项中ab的取值判断．

解答 解：1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（g）+a Y（g）?b Z（g）．反应达到平衡后，测得X的转化率为50%．而且，在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比，即密度和气体物质的量成反比．
                X（g）+a Y（g）?b Z（g）
起始量（mol）    1      a         0
变化量（mol）    0.5    0.5a     0.5b
平衡量（mol）   0.5       0.5a     0.5b
在同温、同压下测得混合气体的密度是原来的$\frac{4}{3}$倍，在同温同压下测得反应前混合气体的密度与反应后混合气体密度比为4：3，即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量$\frac{3}{4}$，则（0.5+0.5a+0.5b）：（1+a）=3：4，
解得2b=a+1，
选项中只有a=3，b=2符合计算关系，
故选D．

点评 本题考查了化学平衡的计算应用，混合气体密度之比在相同条件下和气体物质的量成反比是应用的主要计算依据，题目难度中等．