平均分子量的计算中

平均分子量在化学平衡计算中的应用文杨基鄂化学平衡计算题的类型主要有：求转化率、求混合气体中各组分的质量分数、求平衡时混合气体的压强、求化学方程式的计量数、求平衡时混合气体的平均分子量等。笔者就最后一类题的解题方法和计算实例作以下归纳。一、混合气体平均分子量的数学表达式1式中表示混合气体的平均分子量。，分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。，分别表示混合气体中各组分的体积分数。2在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比）因此该数学表达式又可为：式中，分别表示混合气体中各组分气体的物质的量分数。3已知混合气体在标准状况下的密度或相对密度，则平均分子量可通过下式计算：224（为某气体的相对分子质量）4已知混合气体的总质量和混合气体的总物质的量则平均分子量还可以通过下式计算：（总总）总为混合气体的总质量；总为混合气体的总物质的量。二、计算实例例1在一定条件下将物质的量相等的和混合发生如下反应：22，2。所得混合气体中的体积分数为40，混合气体的平均式量为（）。4964136231解：设起始物质的量为：22则剩余的体积为：21222设生成的有转化成2起始物质的量0转化物质的量2平衡物质的量2混合气体总物质的量为总2（2）（2）依题意有：（2（2）（40100）解得4（32（2）46（2）922）（641845）49.6答：选。例2某温度下和之间建立起如下的平衡2，测得平衡混合物对空气的相对密度为2644，求的分解率。解：设的起始物质的量为1转化了的物质的量为2起始物质的量10转化物质的量2平衡物质的量12平衡时混合气体的总物质的量为总121292926447668已知和的相对分子质量分别为92，46，则有：7668（92（1）4621）解得02的分解率为：（021）10020答：的分解率为20。例3在10密闭容器中，放入80在一定条件下反应：2（）2（）（）并达到平衡状态，的分解率为40，求平衡混合气密度是相同条件下密度的多少倍?解：2（）2（）（）起始物质的量/mol0100转化物质的量/mol004004002平衡物质的量/mol006004002总006mol004mol002mol012（总总）（80012）6667（M）（66672）3334答：平衡时混合气密度是相同条件下密度的3334倍例4与混合气体对的相对密度为2222，在密闭容器内反应达到平衡，平衡混合物对的相对密度为2692。求的转化率。解：反应前前222224444反应后后269225384设原混合气体含1，含则有：4444（64132（1）解得1572设的转化率为，则有：2221211055384（641321572）（11572）05解得：0898898答：的转化率为898例5在127和1010时，向某容器中放入184使之发生反应2并达到平衡，此时测得容器内混合气体的密度比原来减少13（温度和压强不变）。计算：（1）的分解率；（2）平衡混合物的平均分子量。解：依题意（184）9202平衡混合气密度比原来减少13（起始平衡）（平衡起始）（231）（23）则有：平衡（32）起始（32）02mol03mol（1）设分解率为，则有：212102mol（03mol02mol）解得（01mol02mol）0550（2）总184总03（总总）（18403）6133答：（1）的分解率为50%；（2）平衡时混合气体的平均分子量为6133。例6工业上有一反应2（）（）3（），按体积比为52将A和B充入到一定容积的密闭容器中，若在恒温条件下达到平衡时C占总体积的60，设A，B，C的相对分子质量分别用，表示。试求：（1）平衡时A和B的转化率。（2）平衡时混合气体的平均分子量。解：（1）设5，则2。设B转化了，则有：2（）（）3（）起始520转化23平衡5223依题意有：（3）（52）（2）3（60100）（35）即有：（37）（35）解得：（75）的转化率为：（25）100（275）510056的转化率为（2）100（75）210070（2）混合气体平衡时的总体积总7（5L2L）7（52）7答：（1）平衡时A的转化率为56；的转化率70；（2）平衡时混合气体的平均分子量为（52）7。例7在一定温度下将100，混合气充入密闭恒压容器内，发生反应达到平衡时维持温度不变，测得混合气的密度是反应前密度的125倍，平均分子量为155。求平衡时的转化率；，两种气体开始时各为多少毫升?解：同同P下有（）（）有（1125）（155）解得124 （）（nn）即：104156104（104156）100mL40100mL40mL60设转化的体积为，则有：32起始体积40600转化体积32平衡体积406032总4060321002有：155（40）28（603）2217）（1002）解得10的转化率为：（1040）10025答：平衡时的转化率为25；，两种气体开始的体积分别为40和60。例8可逆反应（）（）（）（）达到平衡后，改变温度使平衡发生移动，气体的平均分子量如何变化?解：该反应中当温度改变使平衡移动时，每增加（或减小）1mol（或）气体，气体的质量就增加（或减小）12（或12）设原平衡时气体的总质量为（12），气体总物质的量为（）。则有（）当温度升高、平衡右移后，（12）（）当温度降低、平衡左移后，（