化学平衡移动时混合气体平均摩尔质量变化情况的分析

1、v1.0 可编辑可修改1 1化学平衡移动时混合气体平均摩尔质量变化情况的分析有气体参加的可逆反应处于化学平衡状态时，各组分的百分含量保持不变，气体的平均摩尔质量也相应保持不变当化学平衡移动时，各组分的百分含量发生改变，混合气体的平均摩尔质量是否改变，以及何改变的呢？由M =-可知，混合气体的平均摩尔质量是由混合气体的如口总质量 m m 和混合气体的总物质的量 n n 的变化共同决定的下面我们通过不同类型的可逆反应中，混合气体总质量和总物质的量 的变化来研究混合气体平均摩尔质量随化学平衡移动的变化情况.一、反应物、生成物均为气体的可逆反应此类可逆反应所建立的化学平衡的特点是，不增加或减少混合物中

2、各组分的量时，混合气体的总质量守 恒 由 混 合 气 体 的 平 均 摩 尔 质 量M-可知，化甞平衡移渤时.混合气体的平均摩尔质量帀的变化是由n混合气体的总物质的量点变化抉定的.如果n増大，则应减小，反之顾吐曾大.文嗥n不变，则用也保持不甕例 1 1 一定条件下，可逆反应：N2N2 （气）+ 3H23H2（气）.2NH32NH3（气）+ Q Q（ Q Q 0 0）建立平衡，对此平衡体系：（1 1）增大压强；（2 2）减小压强；（3 3）升高温度；（4 4）降低温度.混合气体的平均摩尔质量是如何变化的解：此平衡体系的特点为 m m 守恒，n n 不守恒.土馱压嵐或P誰温度平衡向正向移动，减小，

3、由反=牛可知艇駄C2）减小压强或升高温度时平衡向逆向移动，站曾大”由M =祈减水.例 2 2 一定条件下，可逆反应：2HI2HI （气）一-H2H2 （气）+ I2I2 （气）-Q-Q （ 9 0 0）建立化学平衡，对此平衡体系：（1 1）增大压强；（2 2）减小压强；（3 3）升高温度；（4 4）降低温度.v1.0 可编辑可修改2 2混合气体的平均摩尔质量如何变化v1.0 可编辑可修改3 3解：此反应所建立的化学平衡体系的特点是 m m 守恒，n n 也守恒.所以无论化学平衡是否移动，以血口何移勸，由M =-可編 站始终保辽持不变.二、反应物、生成物不全为气体的可逆反应（其中有固体或纯液体参

4、加或生成）此类可逆反应所建立的化学平衡的特点是，由于有固态或纯液态物质的参加或生成，化学平衡发生移动时，混合气体的总质量 m m 要随之改变，混合气体的总物质的量n n 也随之改变混合气体的平均摩尔质量M M 的变化情况比较复杂，现以具体实例讨论之.例 3 3 一定条件下，以一定比例混合的氨气和二氧化碳气体，建立如下平衡：2NH32NH3（气）+ C02C02（气）- C0C0（NH2NH2 2 2 （固）+ H20H20 （气）反应开始至达化学平衡过程中，混合气体的平均摩尔质量是如何变化的，以及平均摩尔质量的变化与起始时反应物氨气和二氧化碳气体的物质的量之比有何关系解：设起始时，NH3NH3

5、、C02C02 混合气体的总质量为 mgmg ,总物质的量平均摩尔质量为Mig * mol1,则有M =.又设达平衡时，转化的 NH3NH3 为 2x2x （molmol）,由反应：2NH32NH3（气）+CO2+CO2（气）1 1- COCO（NH2NH2）2 2 （固）+ H2OH2O（气）可得：转化的 CO2CO2 为 xmolxmol.生成的 COCO（ NH2NH2 2 2 为 xmolxmol，水蒸气为 xmolxmol .所以剩余气体物质的总质量n-2xn-2x （molmol）.由此可得平衡时混合气体的平均摩尔质量讨论（一）:由于-0.因此:为 m-60 xm-60 x （g

6、g），剩余气体物质的总物质的量为n -v1.0 可编辑可修改4 4n - 2xCl） SMi30时,混合气体的平均摩尔质量增大.v1.0 可编辑可修改5 5当Mi30时，M2混合气体的平均摩尔质量减小.G）当亦=3Q时，M2-MI= Q,混合气体的平均摩尔质量不变.讨论二）s当Mi =30,设起始NH了的体积分数为则CO：的体积分数为 Z ,则有如下关甌解得：p = 1 - p） =11戸2?鬥27所以氨气的体积分数为兽；CO?的体积分数为器.氨气和二氧化碳的J门体积比（物质的量之比）为 1414 : 1313.（1 1 ） 当起始时 NH3NH3 和 CO2CO2 的物质的量之比为 1414

7、 :1313 时（此时M=30）,混合气体的平均摩尔质量不变.（2 2 ） 当起始时，NH3NH3 和 CO2CO2 的物质的量之比小于 1414 : 1313 时（此时加I和），混合气体的平均摩尔质量増大，（3 3 ） 当起始时，NH3NH3 和 CO2CO2 的物质的量之比大于 1414 : 1313 时（此时垃L和）,混合气体的平均摩尔质量减小*由以上推理可知，该可逆反应正向进行至达平衡时，混合气体的平均摩尔质量可能增大，可能减小，也可能不变其变化情况取决于起始时混合气体的平均摩尔质量，进一步说是取决于起始时氨气和二氧化 碳的物质的量之比.综合以上两种类型的可逆反应所建立的化学平衡在平衡发生移动时混合气体平均摩尔质量变化情