Question

【題目】將等物質的量的A和B，混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)，經過5 min反應，測得D的濃度為0.5 mol·L-1，c(A)∶c(B)=3∶5，C的反應速率是0.1 mol·L-1·min-1，試求：

(1)x的值是________；

(2)A在5 min時的濃度是___；

(3)5 min 內B的平均反應速率是_____；

(4)A轉化率是____；

(5)容器內在5 min時與開始時的壓強比為_____________。

Answer 1

【答案】2 0.75 mol·L-1 0.05 mol·L-1·min-1 50% 1：1

【解析】

(1)由C的速率計算C的濃度變化量，利用濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比計算x；

(2)由方程式可知物質變化的物質的量濃度比等于方程式中化學計量數(shù)的比，再利用5 min時A、B濃度之比計算A的起始濃度，5 min末A的濃度=A的起始濃度-△c(A)；

(3)利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v(B)；

(4)根據A轉化率=×100%計算；

(5)根據氣體的體積比等于氣體的壓強比分析。

(1)反應進行到5 min時，C的反應速率是0.1 mol·L-1·min-1，則△c(C)=0.1 mol·L-1·min-1×5 min=0.5 mol/L，由于物質反應時濃度變化量之比等于方程式中化學計量數(shù)之比，則x：2=0.5 mol/L：0.5 mol/L，解得x=2；

(2)由方程式可知△c(A)=△c(D)=×0.5 mol/L=0.75 mol/L，△c(B)=△c(D)=×0.5 mol/L=0.25 mol/L，假設反應開始時A、B起始濃度相等設為c mol/L，則(c-0.75)：(c-0.25)=3：5，解得c=1.5 mol/L，故5 min末A的濃度c(A)=1.5 mol/L-0.75 mol/L=0.75 mol/L；

(3)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則v(B)=v(C)=0.05 mol/（Lmin）；

(4)A的轉化率=×100%=50%；

(5)根據(1)計算可知x=2，則該反應是反應前后氣體體積不變的反應，由于在相同條件下氣體的壓強比等于氣體的物質的量的比，所以容器內在5 min時氣體的物質的量與反應前仍然相等，故容器內氣體的壓強與反應開始時的壓強比為1：1。