Question

3．在4L的密閉容器中充入6mol A氣體和5mol B氣體，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?2C（g）+xD（g）．經(jīng)10s達(dá)到平衡，測(cè)得生成2molC，D的濃度為0.5mol•L^-1，計(jì)算：
（1）x 的值為2               
（2）B的轉(zhuǎn)化率為20%
（3）反應(yīng)的10s內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.075mol/（L•s）
（4）反應(yīng)進(jìn)行到10s時(shí)，在相同溫度下容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1倍
（5）該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)K=$\frac{4}{27}$．

Answer 1

分析 在4L的密閉容器中充入6mol A氣體和5mol B氣體，經(jīng)10s達(dá)到平衡，測(cè)得生成2molC，D的濃度為0.5mol•L^-1，生成的D為4L×0.5mol/L=2mol，所以2mol：2mol=2：x，故x=2，則：
           3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：6      5      0        0
變化量（mol）：3      1      2        2
平衡量（mol）：3      4      2        2
（1）由上述分析可知x=2；
（2）B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗B的物質(zhì)的量}{B的起始物質(zhì)的量}$×100%；
（3）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（4）恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比；
（5）反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等，用物質(zhì)的量代替濃度代入K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$計(jì)算．

解答 解：在4L的密閉容器中充入6mol A氣體和5mol B氣體，經(jīng)10s達(dá)到平衡，測(cè)得生成2molC，D的濃度為0.5mol•L^-1，生成的D為4L×0.5mol/L=2mol，所以2mol：2mol=2：x，故x=2，則：
            3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：6       5      0       0
變化量（mol）：3       1      2       2
平衡量（mol）：3       4      2       2
（1）由上述分析可知x=2，故答案為：2；
（2）B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1mol}{5mol}$×100%=20%，故答案為：20%；
（3）反應(yīng)的10s內(nèi)A的反應(yīng)速率v（A）=$\frac{\frac{3mol}{4L}}{10s}$=0.075mol/（L•s），故答案為：0.075mol/（L•s）；
（4）恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)不變，平衡時(shí)容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1倍，故答案為：1倍；
（5）反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$=$\frac{{2}^{2}×{2}^{2}}{{3}^{3}×4}$=$\frac{4}{27}$，故答案為：$\frac{4}{27}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算，難度不大，注意三段式解題法在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用．