Question

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)5min后，測得D的濃度為0.5mol?L^-1，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L?min），且此時A、B的物質(zhì)的量濃度之比為3：5．試求：（1）x的值是多少？（2）B的平均反應(yīng)速率．（3）開始前放入容器中A、B的物質(zhì)的量．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

專題：化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol?L^-1，v（D）=

0.5mol/L

5min

=0.1mol/（L?min），C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L?min），速率之間等于化學(xué)計量數(shù)之比；
（2）結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算；
（3）經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol?L^-1，生成D的物質(zhì)的量為0.5mol/L×2=1mol，此時A、B的物質(zhì)的量濃度之比為3：5，設(shè)開始A、B的物質(zhì)的量均為n，則
    3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
開始  n      n       0      0
轉(zhuǎn)化 1.5      0.5            1
5min n-1.5   n-1.5          1
以此計算解答．

解答： 解：經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol?L^-1，v（D）=

0.5mol/L

5min

=0.1mol/（L?min），C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L?min），
由速率之間等于化學(xué)計量數(shù)之比可知，

v(D)

v(C)

=

2

x

，解得x=2，答：x=2；
（2）反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，所以B物質(zhì)的反應(yīng)速率是0.1mol/（L?min）×

1

2

=0.05mol/（L．min），
答：B的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L．min）；
（3）C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L．min），則生成C是1mol，生成D的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比可知，x=2．則
               3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）   n       n       0       0
轉(zhuǎn)化量（mol）   1.5     0.5      1.0     1.0
平衡量（mol）   n-1.5    n-0.5    1.0    1.0
所以有（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，
解得n=3mol，
答：開始前放入容器中A、B的物質(zhì)的量為3mol．

點評：本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，把握化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的計算方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度中等．