Question

將等物質(zhì)的量濃度的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D的濃度為0.5mol/L，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol（L?min）^-1，c（A）：c（B）=3：5，求：
（1）X的值；
（2）B的平均反應(yīng)速率；
（3）開始時(shí)A，B的物質(zhì)的量
（4）反應(yīng)5分鐘時(shí)A的濃度．

Answer 1

分析：利用三段式法解答，先設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol；
D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質(zhì)的量為1mol．
設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol，
               3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始         n mol   n mol     0         0 
反應(yīng)         1.5mol  0.5mol           1mol
5min  （n-1.5）mol   （ n-0.5）mol    1mol
c（A）：c（B）=

(n-1.5)mol

2L

：

( n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3，
再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算濃度；
根據(jù)D的濃度求出D的反應(yīng)速率，C、D反應(yīng)速率之比即為計(jì)量數(shù)之比；
根據(jù)C的反應(yīng)速率求B的反應(yīng)速率．

解答：解：D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質(zhì)的量為1mol．
設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol，
               3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始         n mol   n mol     0         0 
反應(yīng)         1.5mol  0.5mol           1mol
5min  （n-1.5）mol   （ n-0.5）mol    1mol
c（A）：c（B）=

(n-1.5)mol

2L

：

( n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3，
（1）D的濃度為0.5mol/L，反應(yīng)時(shí)間為5min，D的反應(yīng)速率為0.1mol?L^-1?min^-1，C的反應(yīng)速率是0.1mol?L^-1?min^-1，根據(jù)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以x=2，
答：X的值為2；
（2）反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，x=2，則v（B）=

1

2

v（C）=

1

2

×0.1mol（L?min）^-1=0.05mol（L?min）^-1，
答：B的平均反應(yīng)速率為0.05mol（L?min）^-1；
（3）有以上分析可知開始時(shí)A，B的物質(zhì)的量都為3mol，
答：開始時(shí)A，B的物質(zhì)的量為3mol；
（4）在5min末的物質(zhì)的量為：（n-1.5）mol=1.5mol，其物質(zhì)的量濃度為

1.5mol

2L

=0.75mol/L，
答：反應(yīng)5分鐘時(shí)A的濃度為0.75mol/L．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，注意化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算中常見的錯(cuò)誤：1．忽視體積因素，用某物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量除以時(shí)間的變化量計(jì)算；2．用一段時(shí)間后某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度除以時(shí)間的變化量直接計(jì)算．