Question

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

Answer 1

分析 經(jīng)5分鐘后，測(cè)得A的物質(zhì)的量為0.3mol，D的濃度為0.1mol/L，生成D的物質(zhì)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(yīng)速率是0.01mol/（L•min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則$\frac{2}{x}=\frac{0.02mol/（L．min）}{0.01mol/（L．min）}$，解得x=1，設(shè)開(kāi)始A、B的物質(zhì)的量均為n，則
       3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
開(kāi)始  n             n          0            0
轉(zhuǎn)化  0.3           0.1       0.1       0.2
5min 0.3                       0.1       0.2，
再結(jié)合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$、開(kāi)始的量=轉(zhuǎn)化的量+5min的量來(lái)計(jì)算．

解答 解：經(jīng)5分鐘后，測(cè)得A的物質(zhì)的量為0.3mol，D的濃度為0.1mol/L，生成D的物質(zhì)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(yīng)速率是0.01mol/（L•min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則$\frac{2}{x}=\frac{0.02mol/（L．min）}{0.01mol/（L．min）}$，解得x=1，設(shè)開(kāi)始A、B的物質(zhì)的量均為n，則
       3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
開(kāi)始  n             n          0            0
轉(zhuǎn)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(kāi)始物質(zhì)的量均為0.3mol+0.3mol=0.6mol，則5min后B的物質(zhì)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(kāi)始前放入容器中A、B的物質(zhì)的量均為0.6mol；
（2）以B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{5min}$=0.01mol/（L•min），
答：以B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.01mol/（L•min）；
（3）由上述分析可知，x=1，答：x的值是1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、反應(yīng)速率的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，題目難度不大．