Question

15．某溫度下，在體積為5L的容器中，A、B、C三種物質物質的量隨著時間變化的關系如圖所示，則該反應的化學方程式為2A?3B+C，2s內用A的濃度變化的平均反應速率為0.08mol/（L•s）．
（2）一定溫度下，將3molD氣體和1molE氣體通過一密閉容器中，發(fā)生如下反應：3D（g）+E（g）?xF（g）．
若容器體積固定為2L，反應1min時測得剩余1.8molD，F(xiàn)的濃度為0.4mol/L．
①x=2；
②若反應經2min達到平衡，平衡時F的濃度小于0.8mol/L（填“大于”、“等于”或“小于”）；
③平衡混合物中，F(xiàn)的體積分數(shù)為25%，則D的轉化率是40%．

Answer 1

分析 （1）根據在反應中減小的物質為反應物，增加的物質為生成物，各物質的物質的量的變化量之比等于反應中各物質的計量數(shù)之比，寫出化學方程式；根據v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率；
（2）①根據三段式計算出1min時各組分的物質的量，設反應過程中消耗E物質的量為a，
                  3D（g）+E（g）?xF（g）
起始（mol）   3           1            0
變化（mol）3a            a            xa
1min（mol）1.8         1-a         0.8，
計算得到a和x；
②反應經2min達到平衡，反應速率小于1min時的速率，平衡時C的濃度小于1min時C的濃度的2倍；
③根據三段式計算，衡混合物中，F(xiàn)的體積分數(shù)為25%，設平衡狀態(tài)下消耗E物質的量為b，
              3D（g）+E （g）?2F（g）
起始（mol）3            1               0
變化（mol）3b          b               2b
平衡（mol）3-3b      1-b              2b
計算得到b，轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；

解答 解：（1）由圖可知，在2min時，A的物質的量減小1.6mol-0.8mol=0.8mol，A為反應物，B的物質的量增加1.2mol，C的物質的量增加0.4mol，B、C為生成物，A、B、C的物質的量的變化量之比為0.8：1.2：0.4=2：3：1，
根據反應中的計量數(shù)之比等于變化的物質的物質的量之比，要寫出反應方程式為：2A?3B+C，
2s內用A的濃度變化表示的平均反應速率為$\frac{\frac{1.6mol-0.8mol}{5L}}{2s}$mol/（L•s）=0.08mol/（L•s），
故答案為：2A?3B+C；0.08mol/（L•s）；
（2）①將3molD氣體和1molE氣體通過一密閉容器中發(fā)生如下反應：3D（g）+E（g）?xF（g）．若容器體積固定為2L，反應1min時測得剩余1.8molD，F(xiàn)的濃度為0.4mol/L．設反應過程中消耗E物質的量為a，
                  3D（g）+E（g）?xF（g）
起始（mol）   3           1            0
變化（mol）3a            a            xa
1min（mol）1.8         1-a         0.8
3-3a=1.8，xa=0.8，
解得a=0.4，x=2，
故答案為：2；
②若反應經2min達到平衡，D、E的濃度減小，反應速率變小，反應經2min達到平衡時，平衡時F的濃度小于1min時C的濃度的2倍，即小于0.4 mol•L^-1×2=0.8mol•L^-1，
故答案為：小于；
③平衡混合物中，F(xiàn)的體積分數(shù)為25%，設平衡狀態(tài)下消耗E物質的量為b，
              3D（g）+E （g）?2F（g）
起始（mol）3            1               0
變化（mol）3b          b               2b
平衡（mol）3-3b      1-b              2b
平衡混合物中F的體積分數(shù)為$\frac{2b}{3-3b+1-b+2b}$×100%=25%，解得b=0.4，
則D的轉化率是$\frac{3b}{3}$×100%=40%，
故答案為：40%．

點評 本題主要考查了根據圖象寫化學方程式、計算反應速率，注意分析化學方程式的特征，根據化學平衡三段式解答，題目難度不大，注重對基礎知識的考查．