题目
气相反应4A + B → 3R + S进料时无惰性气体,A与B以3∶1的摩尔比进料,则膨胀因子=( )。(2分)A. 1/4 B. 2/3 C. –1/4 D. –2/3
气相反应4A + B → 3R + S进料时无惰性气体,A与B以3∶1的摩尔比进料,则膨胀因子
=( )。(2分)
B. 2/3
C. –1/4
D. –2/3
题目解答
答案
C. –1/4
解析
本题考查化学反应膨胀因子的计算,解题思路是根据化学反应膨胀因子的定义,结合反应物的初始摩尔比来进行计算。
具体计算步骤如下:
- 首先明确化学反应膨胀因子$\varepsilon$的计算公式:$\varepsilon=\frac{n_{p}-n_{0}}{n_{0}}$,其中$n_{p}$是反应后产物的总物质的量,$n_{0}$是反应前反应物的总物质的量。
- 对于气相反应$4A + B \rightarrow 3R + S$,设$A$的初始物质的量为$n_{A}$,$B$的初始物质的量为$n_{B}$,已知$A$与$B$以$3:1$的摩尔比进料,即$\frac{n_{A}}{n_{B}}=\frac{3}{1}$,则$n_{0}=n_{A}+n_{B}$。
- 反应后产物的总物质的量$n_{p}=3 + 1=4$(这里是根据反应方程式中产物的化学计量数来计算)。
- 把变形的计算$n_{A}=3n_{B}$,代入$n_{0}=n_{A}+n_{B}=3n_{B}+n_{B}=4n_{B}$。
- 最后将$n_{p}=4$,$n_{0}=4n_{B}$代入膨胀因子公式$\varepsilon=\frac{n_{p}-n_{0}}{n_{0}}=\frac{4 - 4n_{B}}{4n_{B}}$,因为$n_{B}\neq0$,所以$\varepsilon=\frac{4 - 4}{4}=-\frac{1}{4}$。