Question

【題目】把0.4mol X氣體和0.6mol Y氣體混合于2L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：4X（g）+5Y（g）═nZ（g）+6W（g）。2min時生成0.3mol W，此時測知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05molL﹣1min﹣1。

試計算：

（1）前2min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少？____

（2）計算n值和2min末時Y的濃度（寫出必要的計算過程）。______

（3）室溫下將n體積pH=10和m體積pH=13兩種NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，則n：m=________

Answer 1

【答案】0.05molL-1min-1 4；0.175molL-1 100：11

【解析】

本題考查的是化學(xué)反應(yīng)速率。

（1）和（2）根據(jù)、三段式進行解答。

（3）此小題是關(guān)于兩種不反應(yīng)的溶液混合后溶液pH值的計算，根據(jù)混合前后溶質(zhì)(NaOH)量守恒，列式求解。有關(guān)混合溶液的pH計算，題設(shè)條件可千變?nèi)f化，正向、逆向思維，數(shù)字與字母交替出現(xiàn)，但基本題型只有兩種：（1）混合后不反應(yīng)，（2）混合后反應(yīng)。對于溶液的稀釋，可將水作為濃度為0的溶液，仍屬混合后不反應(yīng)一類，這一類混合溶液的pH應(yīng)介于兩種溶液的pH之間，因而酸、堿溶液無論加多少水稀釋，其最終pH均不可能等于純水的pH（即常溫不可能為7）。混合溶液pH的計算方法也很簡單，即設(shè)法求出混合溶液的C(H + )，若是溶液顯堿性，則必須先求出溶液的c(OH — )，然后再換算為c(H + )或按OH — 量守恒列式求解。

（1）變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，由W的變化量，可以求出X的濃度變化量是0.2mol÷2L＝0.1mol/L，則前2 min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.1mol/L÷2min＝0.05mol·L－1·min－1。本小題答案為：0.05mol·L－1·min－1。

（2）Δc(Z)=0.05n mol/2L =0.025n mol·L－1

v(Z)=Δc/Δt=0.025n mol·L－1÷2min =0.05mol·L－1·min-1

解得n=4

2min末時Y的濃度為=0.35mol/2L=0.175 mol·L－1

（3）pH=10 時， c(H + )=10 -10 mol/L c(OH — ) =10 -4 mol/L

pH=13 時， C(H + )=10 -13 mol/L c(OH — ) =10 -1 mol/L

pH=12時， c(H + )=10 -12 mol/L c(OH — ) =10 -2 mol/L

10 -4 ·n + 10 -1 ·m = (n+m) ×10 -2

n ：m = 100 ：11。本小題答案為：100：11