Question

18．某溫度下，10L密閉容器中充入4molA和6molB（g），發(fā)生A（g）+2B（g）?C（g）+4D（g）反應(yīng)，反應(yīng)進行到10s時C的濃度為0.2mol/L，再過一段時間反應(yīng)達平衡，平衡時容器的壓強是起始時的1.2倍，則：
①前10s以D（g）濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少？
②10s時，混合氣體中D的體積分數(shù)為多少？
③平衡時，A的濃度是多少？

Answer 1

分析 ①由反應(yīng)進行到10s時C的濃度為0.2mol/L，計算10s時C的反應(yīng)速率，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比計算得到D表示的反應(yīng)速率；
②列式三段式求算10s時各物質(zhì)的物質(zhì)的量，體積分數(shù)=$\frac{D的物質(zhì)的量}{混合氣體總物質(zhì)的量}$×100%；
③依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算，氣體在相同條件下壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比．

解答 解：①反應(yīng)進行到10s時C的濃度為0.2mol/L，10s時C的反應(yīng)速率V（C）=$\frac{0.2mol/L}{10s}$=0.02mol/L•s，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比計算得到D表示的反應(yīng)速率V（D）=4V（C）=4×0.02mol/L•s=0.08mol/L•s，
答：前10s以D（g）濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.08mol/L•s；
②10s時C的濃度為0.2mol/L，D的物質(zhì)的量=0.2mol/L×10L=2mol
            A（g）+2B（g）?C（g）+4D（g）
起始量（mol）4      6       0      0
變化量（mol）2      4       2      8
10s量（mol） 2      2       2      8
D的體積分數(shù)=$\frac{D的物質(zhì)的量}{混合氣體總物質(zhì)的量}$×100%=$\frac{8}{2+2+2+8}$×100%=57%，
答：10s時，混合氣體中D的體積分數(shù)為57%；
③設(shè)消耗A物質(zhì)的量為x
            A（g）+2B（g）?C（g）+4D（g）
起始量（mol） 4      6       0     0
變化量（mol） x     2x       x      4x
10s量（mol）4-x    6-2x     x      4x
氣體在相同條件下壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，4-x+6-2x+x+4x=1.2（4+6）
x=1
平衡時，A的濃度=$\frac{4mol-1mol}{10L}$=0.3mol/L，
答：平衡時，A的濃度是0.3mol/L．

點評 本題考查了化學(xué)平衡三段式計算方法，化學(xué)反應(yīng)速率概念計算應(yīng)用，注意氣體壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，題目較簡單．