Question

3．将物质的量均为2mol的X、Y混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（g）+Y（g）?mZ（g）+2P（g），经5min后，测得P的浓度为0.5mol•L^-1，Z的平均反应速率是0.1mol/（L•min），求：
（1）m的值；  
（2）Y的平均反应速率；
（3）X的转化率； 
（4）容器中反应开始与5min时的压强比．

Answer 1

分析 依据化学三行计算列式，化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算得到m，
5min后，测得P的浓度为0.5mol•L^-1，Z的平均反应速率是0.1mol/（L•min），v（P）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/L•min，v（Z）=0.1mol/（L•min），则m=2，n（P）=0.5mol/L×2L=1mol，n（Z）=0.1mol/（L•min）×2L×5min=1mol，
              3X（g）+Y（g）?2Z（g）+2P（g）
起始量（mol）  2       2       0      0
变化量（mol）  1.5    0.5      1       1
5min量（mol） 0.5     1.5      1       1
（1）上述计算得到m=2；
（2）Y反应速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（3）X转化率=$\frac{消耗量}{转化量}$×100%；
（4）气体压强之比等于气体物质的量之比；

解答 解：化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算得到m，5min后，测得P的浓度为0.5mol•L^-1，Z的平均反应速率是0.1mol/（L•min），v（P）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/L•min，v（Z）=0.1mol/（L•min），则m=2，n（P）=0.5mol/L×2L=1mol，n（Z）=0.1mol/（L•min）×2L×5min=1mol，依据化学三行计算列式，
              3X（g）+Y（g）?2Z（g）+2P（g）
起始量（mol）  2       2       0      0
变化量（mol）  1.5    0.5      1       1
5min量（mol） 0.5     1.5      1       1
（1）上述计算得到m=2，
答：m的值为2；
（2）Y反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/L•min，
答：Y的平均反应速率为0.05mol/L•min；
（3）X转化率=$\frac{消耗量}{转化量}$×100%=$\frac{1.5mol}{2mol}$×100%=75%，
答：X的转化率为75%；
（4）气体压强之比等于气体物质的量之比，反应前后气体物质的量不变，气体压强不变，容器中反应开始与5min时的压强比=（2+2）：（0.5+1.5+1+1）=1：1，
答：容器中反应开始与5min时的压强比为1：1；

点评 本题考查了化学反应速率概念、化学反应速率计算、气体压强之比等于气体物质的量之比等知识点，主要是三行计算方法和概念实质理解应用，题目较简单．