Question

3．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A（g）+2B（g）?3C（g）+nD（g），开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反 应速率v（D）为0.2mol/（L•min）．
计算：（1）5min末A的物质的量浓度为1.5mol/L．
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v（B）为0.2mol/（L•min），．
（3）化学方程式中n值为2．
（4）此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v（A）=5mol/（ L•min ）               ②v（B）=6mol/（ L•min ）
③v（C）=4.5mol/（ L•min ）              ④v（D）=8mol/（ L•min ）
其中反应速率最快的是①（填编号）

Answer 1

分析 5min末时测得C的物质的量为3mol，v（C）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/（L•min），用D表示的化学反 应速率v（D）为0.2mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，则
        A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），
开始   4           6             0            0
转化   1           2             3             2
5min   3           4             3             2
以此解答（1）～（3）；
（4）反应速率与化学计量数成正比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答．

解答 解：5min末时测得C的物质的量为3mol，v（C）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/（L•min），用D表示的化学反 应速率v（D）为0.2mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，则
        A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），
开始   4           6             0            0
转化   1           2             3             2
5min   3           4             3             2
（1）5min末A的物质的量浓度为$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，故答案为：1.5mol/L；
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v（B）为$\frac{\frac{2mol}{2L}}{5min}$=0.2mol/（L•min），故答案为：0.2mol/（L•min）；
（3）由上述分析可知，化学方程式中n值为2，故答案为：2；
（4）反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
①由v（A）=5mol/（ L•min ），$\frac{5}{1}$=5；               
②由v（B）=6mol/（ L•min ），$\frac{6}{2}$=3；
③由v（C）=4.5mol/（ L•min ），$\frac{4.5}{3}$=1.5；
④由v（D）=8mol/（ L•min ），$\frac{8}{2}$=4，
显然只有①中比值最大，反应速率最快，
故答案为：①．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、速率比较和速率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意利用速率与化学计量数的关系确定n，题目难度不大．