Question

5．可逆反應(yīng)A（g）+3B（g）?2C （g），取2mol/L A和5mol/L B置于一個5L的密閉容器中，2min后達到平衡狀態(tài)，測得容器A內(nèi)的濃度為1.6mol/L．
（1）這2min內(nèi)B和C的平均反應(yīng)速率分別是多少？
（2）平衡時容器內(nèi)C的物質(zhì)的量的濃度是多少？
（3）平衡混合氣體的總物質(zhì)的量是多少？
（4）反應(yīng)物B的平衡轉(zhuǎn)化率是多少？

Answer 1

分析 （1）平衡時參加反應(yīng)的△c（A）=（2-1.6）mol/L=0.4mol/L，則$\overline{v}（A）$=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.4mol/L}{2min}$=0.2mol/（L．min），同一可逆反應(yīng)同一時間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比，據(jù)此計算B、C的平均反應(yīng)速率；
（2）同一可逆反應(yīng)同一時間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度之比等于計量數(shù)之比，據(jù)此計算平衡時容器內(nèi)C物質(zhì)的量的物質(zhì)的量濃度；
（3）應(yīng)初始A的物質(zhì)的量=2mol/L×5L=10mol、B的物質(zhì)的量=5mol/L×5L=25mol，
參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量=（2-1.6）mol/L×5L=2mol，根據(jù)方程式知，該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)增加2，根據(jù)參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系增加的物質(zhì)的量之間的關(guān)系式計算增加的物質(zhì)的量，從而計算平衡混合氣體的總物質(zhì)的量；
（4）根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的A、B物質(zhì)的量之比=1：3，則參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量=2mol×3=6mol，反應(yīng)初始B的物質(zhì)的量=5mol/L×5L=25mol，據(jù)此計算轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）平衡時參加反應(yīng)的△c（A）=（2-1.6）mol/L=0.4mol/L，則$\overline{v}（A）$=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.4mol/L}{2min}$=0.2mol/（L．min），同一可逆反應(yīng)同一時間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比，
則B的平均反應(yīng)速率=3$\overline{v}（A）$=3×0.2mol/（L．min）=0.6mol/（L．min），
C的平均反應(yīng)速率=2$\overline{v}（A）$=2×0.2mol/（L．min）=0.4mol/（L．min），
答：這2min內(nèi)B、C的平均反應(yīng)速率分別是0.6mol/（L．min）、0.4mol/（L．min）；
（2）同一可逆反應(yīng)同一時間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度之比等于計量數(shù)之比，衡時參加反應(yīng)的△c（A）=（2-1.6）mol/L=0.4mol/L，參加反應(yīng)的A、C的物質(zhì)的量濃度之比為1：2，所以平衡時容器內(nèi)C物質(zhì)的量濃度=2△c（A）=2×0.4mol/L=0.8mol/L，
答：平衡時容器內(nèi)C的物質(zhì)的量的濃度是0.8mol/L；
（3）反應(yīng)初始A的物質(zhì)的量=2mol/L×5L=10mol、B的物質(zhì)的量=5mol/L×5L=25mol，
參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量=（2-1.6）mol/L×5L=2mol，根據(jù)方程式知，該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)減少2，
設(shè)反應(yīng)后氣體減少的物質(zhì)的量為xmol，
A（g）+3B（g）?2C （g）減少
1mol                   2mol
2mol                   x
1mol：2mol=2mol：x
x=$\frac{2mol×2mol}{1}$=4mol，
則反應(yīng)后混合氣體總物質(zhì)的量=10mol+25mol-4mol=31mol，
答：平衡混合氣體的總物質(zhì)的量為31mol；
（4）參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量=（2-1.6）mol/L×5L=2mol，根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的A、B物質(zhì)的量之比=1：3，則參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量=2mol×3=6mol，反應(yīng)初始B的物質(zhì)的量=5mol/L×5L=25mol，其轉(zhuǎn)化率=$\frac{6mol}{25mol}×100%$=24%，
答：B的轉(zhuǎn)化率為24%．

點評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計算，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，利用三段式法結(jié)合各物質(zhì)的關(guān)系式解答即可，題目難度不大．