Question

在2L密閉容器中進行反應(yīng)：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q為物質(zhì)系數(shù)．在0min～3min 內(nèi)，各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化如如表所示：

已知2min內(nèi)   v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，且 v（z）：v（Y）=1：2
（1）試確定以下物質(zhì)的相關(guān)量：起始時n（Y）=

 

，n（Q）=

 

．
（2）方程式中m=

 

，n=

 

，p=

 

，q=

 

．
（3）用Z表示2min內(nèi)的反應(yīng)速率

 

．
（4）2min末Q的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（5）試判斷在2min內(nèi)v（正）

 

v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”），在2min末～3min末v（正）

 

 v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：已知2min內(nèi)v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，則△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內(nèi)X的物質(zhì)的量變化為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物質(zhì)的量變化為：1mol-0.8mol=0.2mol，
根據(jù)反應(yīng)速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物質(zhì)的量變化為：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反應(yīng)方程式中物質(zhì)的量變化與其化學(xué)計量數(shù)成正比，則：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，
所以m=1、n=4、p=2、q=3，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
根據(jù)以上分析進行解答．
（1）根據(jù)反應(yīng)X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）及表中數(shù)據(jù)計算出反應(yīng)初始時Y、Q的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)以上分析可知m=1、n=4、p=2、q=3；
（3）根據(jù)反應(yīng)速率的表達式v=

△c

△t

計算出用Z表示2min內(nèi)的反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)2min內(nèi)消耗的Q的物質(zhì)的量及反應(yīng)前Q的總物質(zhì)的量計算出轉(zhuǎn)化率；
（5）根據(jù)平衡移動方向判斷2min內(nèi)正逆反應(yīng)速率大��；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知2min后該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，則正逆反應(yīng)速率相等．

解答： 解：2min內(nèi)v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，則△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內(nèi)X的物質(zhì)的量變化為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物質(zhì)的量變化為：1mol-0.8mol=0.2mol，
根據(jù)反應(yīng)速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物質(zhì)的量變化為：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反應(yīng)方程式中物質(zhì)的量變化與其化學(xué)計量數(shù)成正比，則：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，
所以m=1、n=4、p=2、q=3，反應(yīng)方程式為：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
（1）2min內(nèi)生成0.1molX，根據(jù)反應(yīng)X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）可知，2min內(nèi)生成Y的物質(zhì)的量為0.4mol，則起始時Y的物質(zhì)的量為：2.7mol-0.4mol=2.3mol；
Q在2min內(nèi)物質(zhì)的量減少，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，2min內(nèi)消耗的Q的物質(zhì)的量為：0.1mol×3=0.3mol，則起始是Q的物質(zhì)的量為：2.7mol+0.3mol=3mol，
故答案為：2.3mol；3mol；
（2）根據(jù)以上分析可知，m=1、n=4、p=2、q=3，故答案為：1；4；2；3；
（3）2min內(nèi)消耗的Z的物質(zhì)的量為：n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，
則用Z表示2min內(nèi)的反應(yīng)速率為：v（Z）=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.05mol?L^-1?min^-1；
（4）2min內(nèi)v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，則△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根據(jù)（1）可知反應(yīng)前Q的物質(zhì)的量為3mol，
所以2min末Q的轉(zhuǎn)化率為：

0.3mol

3mol

×100%=10%，
故答案為：10%；
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內(nèi)反應(yīng)物X、Y的物質(zhì)的量逐漸增大，生成物P、Q的物質(zhì)的量減小，說明平衡向著逆向移動，則在2min內(nèi)v（正）＜v（逆）；
根據(jù)表中Z的物質(zhì)的量可知，在2min末Z的物質(zhì)的量與3min時相等，說明2min時已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，則正逆反應(yīng)速率相等，即：v（正）=v（逆），
故答案為：＞；=．

點評：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，試題涉及的內(nèi)容較多，考查比較全面，明確反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算方法．