Question

4．一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入3molA和2mol B，混合氣體起始壓強(qiáng)為p₀．發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）═xC（g）+2D（s），反應(yīng)進(jìn)行到1min時(shí)測得剩余1.2molA，此時(shí)C的濃度為0.6mol/L．反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡．
（1）X為2．
（2）反應(yīng)在1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為0.3mol•L^-1•min^-1；
（3）請用p₀、p來表示2min時(shí)反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{125（p-{p}_{0}）}{{p}_{0}}$%．
（4）在四種不同的條件下測定得到以下反應(yīng)速率，其中表示的反應(yīng)速率最快的是B
A．v（A）=0.5mol•L^-1•min^-1              
B．v（B）=0.2mol•L^-1•min^-1
C．v（C）=0.3mol•L^-1•min^-1              
D． v（D）=0.5mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算x的值；
（2）根據(jù)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$，計(jì)算v（B）；
（3）相同條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量，利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
（4）根據(jù)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，將不同物質(zhì)的速率轉(zhuǎn)換成同一物質(zhì)的速率再比較大�。�

解答 解：（1）反應(yīng)進(jìn)行到1min時(shí)測得剩余1.2molA，此時(shí)C的濃度為0.6mol/L，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為3mol-1.2mol=1.8mol，生成的C為0.6mol/L×2L=1.2mol，故1.8mol：1.2mol=3：2，解得x=2，答案為：2；
（2）反應(yīng)進(jìn)行到1min時(shí)測得剩余1.2molA，此時(shí)C的濃度為0.6mol/L，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為3mol-1.2mol=1.8mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的B為1.8mol×$\frac{1}{3}$=0.6mol，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{1min}$=0.3mol/（L．min），故答案為：0.3 mol•L^-1•min^-1；
（3）反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，混合氣體起始壓強(qiáng)為p₀，故平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量為（3mol+2mol）×$\frac{p}{{p}_{0}}$=$\frac{5p}{{p}_{0}}$mol，故2min后混合氣體物質(zhì)的量減少量為（5-$\frac{5p}{{p}_{0}}$）mol，則：
3A（g）+B（g）═2C（g）+2D（s）           物質(zhì)的量減少△n
               1mol                                                            2mol
               n（B）                                                （5-$\frac{5p}{{p}_{0}}$）
故n（A）=（5-$\frac{5p}{{p}_{0}}$）×$\frac{1}{2}$mol，故B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{（5-\frac{5}{{p}_{0}}）×\frac{1}{2}mol}{2mol}×100%$=$\frac{125（p-{p}_{0}）}{{p}_{0}}%$；
故答案為：$\frac{125（p-{p}_{0}）}{{p}_{0}}$； 
（4）根據(jù)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，將不同物質(zhì)的速率轉(zhuǎn)換成A的速率；
A．v（A）=0.5mol•L^-1•min^-1              
B．v（B）=0.2mol•L^-1•min^-1時(shí)v（A）=v（B）×3=0.6mol•L^-1•min^-1；
C．v（C）=0.3mol•L^-1•min^-1時(shí)v（A）=v（C）×$\frac{3}{2}$=0.45mol•L^-1•min^-1；        
D．D為固體，不能用來表示反應(yīng)速率；則B對應(yīng)的v（A）最大，反應(yīng)速率最快，
故答案為：B．

點(diǎn)評 本題綜合考查反應(yīng)速率計(jì)算、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率計(jì)算及速率的大小比較等，題目難度不大，注意理解化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系是解題關(guān)鍵，特別注意固體或純液體無法用來表示反應(yīng)速率，這是難點(diǎn)．