Question

6．将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A（g）+3B（g）?2C（g）+xD（g），2min后达到平衡时，A的转化率为50%，测得v（D）=0.25mol/（L•min）．下列推断正确的是（　　）

• A． v（C）=0.5mol/（L•min）
• B． x=3
• C． B的转化率为25%
• D． 平衡时C的体积分数为28.6%

Answer 1

分析 2min后达到平衡时，A的转化率为50%，2min内A的平均反应速率=$\frac{\frac{2mol×50%}{2L}}{2min}$=0.25mol/（L•min），
A．同一可逆反应中，同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比；
B．同一可逆反应中，同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，据此计算x值；
C．A的转化率为50%时，A参加反应的物质的量=2mol×50%=1mol，根据方程式知，参加反应的B的物质的量=$\frac{3}{2}$×1mol=1.5mol，B的转化率=$\frac{1.5mol}{2mol}×100%$；
D．x=2，根据方程式知，生成D的物质的量=0.25mol/（L•min）×2L×2min=1mol，生成C、D的物质的量相等为1mol，所以反应平衡时混合物的总物质的量=2mol+2mol-1mol-1.5mol+1mol+1mol=3.5mol，同一容器中，气体的物质的量之比等于其体积之比．

解答 解：2min后达到平衡时，A的转化率为50%，2min内A的平均反应速率=$\frac{\frac{2mol×50%}{2L}}{2min}$=0.25mol/（L•min），
A．同一可逆反应中，同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v（A）=v（C）=0.25mol/（L•min），故A错误；
B．同一可逆反应中，同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，D的反应速率与A相等，所以x=2，故B错误；
C．A的转化率为50%时，A参加反应的物质的量=2mol×50%=1mol，根据方程式知，参加反应的B的物质的量=$\frac{3}{2}$×1mol=1.5mol，B的转化率=$\frac{1.5mol}{2mol}×100%$=75%，故C错误；
D．x=4，根据方程式知，生成D的物质的量=0.25mol/（L•min）×2L×2min=1mol，生成C、D的物质的量为1mol，所以反应平衡时混合物的总物质的量=2mol+2mol-1mol-1.5mol+1mol+1mol=3.5mol，同一容器中，气体的物质的量之比等于其体积之比，则C的体积分数=$\frac{1mol}{3.5mol}×100%$=28.6%，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学平衡计算，侧重考查分析计算能力，涉及转化率、体积分数、化学反应速率等基本计算，明确各有关公式含义即可解答，题目难度不大．