Question

16．将物质的量相等的A、B混合加入2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（气）+B（气）?xC（气）+2D（气）．经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L．c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min）．回答下列问题：
（1）x值是2．
（2）用B表示5min内的平均反应速率为0.05mol/（L•min）．
（3）反应开始前加入容器中的A、B的物质的量分别为3mol、3mol．

Answer 1

分析 将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D为2L×0.5mol/L=1mol，v（D）$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L•min），C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，x=2，则，
                      3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：n           n            0          0
变化量（mol）：1.5       0.5           1          1
5min时（mol）：n-1.5    n-0.5        1          1
由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，以此来解答．

解答 解：（1）v（D）$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L•min），C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，x=2，故答案为：2；
（2）由速率之比等于化学计量数之比可知，用B表示5min内的平均反应速率为0.1mol/（L•min）×$\frac{1}{2}$=0.05mol/（L•min），故答案为：0.05mol/（L•min）；
（3）设A、B的起始物质的量均为n，则
                       3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：n           n            0          0
变化量（mol）：1.5       0.5           1          1
5min时（mol）：n-1.5    n-0.5        1          1
由于5min时c（A）：c（B）=3：5，
可知（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3mol，
故答案为：3mol、3mol．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握速率与化学计量数的关系、平衡三段法为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意各物质的物质的量关系，题目难度不大．