Question

13．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），4min時(shí)測(cè)得D的濃度為0.4mol/L，c_（A）：c_（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L•min）
列式計(jì)算：
（1）x=2
（2）B在這4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率
（3）此時(shí)A的濃度及反應(yīng)開始前容器中A、B的物質(zhì)的量．

Answer 1

分析 （1）計(jì)算D的反應(yīng)速率，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行計(jì)算得到x；
（2）化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比；
（3）結(jié)合方程式，利用三段式進(jìn)行計(jì)算，設(shè)開始前容器中A的物質(zhì)的量為n，設(shè)開始前容器中A的物質(zhì)的量為n，n（D）=0.4mol•L^-1×2L=0.8mol，
      3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
開始   n       n       0      0
轉(zhuǎn)化  1.2mol 0.4mol   0.8mol  0.8mol
5min  n-1.2   n-0.4   0.8     0.8
則：（n-1.2）：（n-0.4）=3：5，
解得：n=2.4mol，以此來解答．

解答 解：（1）v（D）=$\frac{0.4mol/L}{4min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，v（C）：v（D）=0.1mol•L^-1•min^-1：0.1mol•L^-1•min^-1=1：1=x：2，解得：x=2，
故答案為：2；
（2）化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，則v（C）：v（B）=2：1=0.1mol•L^-1•min^-1：v（B），解得：v（B）=0.05mol•L^-1•min^-1，
答：B的平均反應(yīng)速率0.05mol•L^-1•min^-1；
（3）設(shè)開始前容器中A的物質(zhì)的量為n，n（D）=0.4mol•L^-1×2L=0.8mol，
      3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
開始   n       n       0      0
轉(zhuǎn)化  1.2mol 0.4mol   0.8mol  0.8mol
5min  n-1.2   n-0.4   0.8     0.8
則：（n-1.2）：（n-0.4）=3：5，
解得：n=2.4mol，
此時(shí)A的濃度=$\frac{2.4mol-1.2mol}{2L}$=0.6mol/L，
答：此時(shí)A的濃度為0.6 mol/L，反應(yīng)開始前放入容器中的A、B的物質(zhì)的量2.4mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，明確化學(xué)平衡及其影響為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．