一定条件下,某容积为1L的密闭容器中发生如下反应：C(s)+H2O(g)====可逆=====CO(g)+H2(g)1.维持温度不变,向该容器中充入2molC(s)和2molH2O(g),达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为Mr,则Mr的范围是

Question

一定条件下,某容积为1L的密闭容器中发生如下反应：
C(s)+H2O(g)====可逆=====CO(g)+H2(g)
1.维持温度不变,向该容器中充入2mol C(s)和2mol H2O(g),达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为Mr,则Mr的范围是_________.
2.若充入的是2.5 mol CO(g)和4 mol H2(g),达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为_________；若要求达到平衡后混合气体的平均相对分子质量始终大于该值,则充入的CO、H2混合气体的 总质量m 和 总物质的量n 必须满足的关系为_________.

Answer 1

1.两种极端情况：当完全不反应 则为 H2O 的相对分子质量 18

当完全反应生成 2mol CO 2mol H2 平均相对分子质量为 (2*28 + 2*2)/4 = 15
所以 15 < Mr < 18
2.设反应amol,则生成 12a 克C,也就是说,每反应amol,气体质量减少12a 克
根据平均相对分子质量定义为总质量除以总摩尔数 M = m/n
所以带入得 M = （2.5*28 + 2*2 - 12a）/（2.5 + 4 - a ）
= （78 - 12a）/(6.5 -a ) 刚好等于 12
所以若要求达到平衡后混合气体的平均相对分子质量始终大于12
则设反应了amol,充入的CO、H2混合气体的总质量为 m ,总物质的量为 n ,则
（m - 12a）/(n - a) > 12
解得 m > 12n