Question

17．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5分鐘后，測得A的物質的量為0.3mol，D的濃度為0.1mol/L，C的平均反應速率是0.01mol/（L•min），求：
（1）5分鐘后B的濃度及開始前放入容器中A、B的物質的量．
（2）以B表示該反應的平均反應速率．
（3）x的值是多少？

Answer 1

分析 經(jīng)5分鐘后，測得A的物質的量為0.3mol，D的濃度為0.1mol/L，生成D的物質的量為0.1mol/L×2=0.2mol，v（D）=$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/（L•min），C的平均反應速率是0.01mol/（L•min），由速率之比等于化學計量數(shù)之比，則$\frac{2}{x}=\frac{0.02mol/（L．min）}{0.01mol/（L．min）}$，解得x=1，設開始A、B的物質的量均為n，則
       3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
開始  n             n          0            0
轉化  0.3           0.1       0.1       0.2
5min 0.3                       0.1       0.2，
再結合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$、開始的量=轉化的量+5min的量來計算．

解答 解：經(jīng)5分鐘后，測得A的物質的量為0.3mol，D的濃度為0.1mol/L，生成D的物質的量為0.1mol/L×2=0.2mol，v（D）=$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/（L•min），C的平均反應速率是0.01mol/（L•min），由速率之比等于化學計量數(shù)之比，則$\frac{2}{x}=\frac{0.02mol/（L．min）}{0.01mol/（L．min）}$，解得x=1，設開始A、B的物質的量均為n，則
       3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
開始  n             n          0            0
轉化  0.3           0.1       0.1       0.2
5min 0.3                       0.1       0.2，
（1）由上述分析可知，A、B的開始物質的量均為0.3mol+0.3mol=0.6mol，則5min后B的物質的量濃度為$\frac{0.6mol-0.1mol}{2L}$=0.25mol/L，
答：5分鐘后B的濃度為0.25mol/L，開始前放入容器中A、B的物質的量均為0.6mol；
（2）以B表示該反應的平均反應速率為$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{5min}$=0.01mol/（L•min），
答：以B表示該反應的平均反應速率為0.01mol/（L•min）；
（3）由上述分析可知，x=1，答：x的值是1．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、反應速率的計算為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意反應速率與化學計量數(shù)成正比，題目難度不大．