Question

20．一定温度下将6mol A及6mol B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），经过5分钟后反应达到平衡，测得A的转化率为60%，C的平均反应速率是0.36mol/（L•min）．求：
（1）平衡时D的浓度=1.2mol/L．
（2）B的平均反应速率υ（B）=0.12mol/（L•min）．
（3）x=3．
（4）开始时容器中的压强与平衡时的压强之比为12：13（化为最简整数比）．

Answer 1

分析 5分钟后反应达到平衡，测得A的转化率为60%，参加反应的A为6mol×60%=3.6mol，v（A）=$\frac{\frac{3.6mol}{2L}}{5min}$=0.36mol/（L•min），C的平均反应速率是0.36mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，A、C的化学计量数相同，x=3，则
         3A（g）+B（g）?3C（g）+2D（g）
开始     6           6             0           0
转化     3.6        1.2           3.6       2.4
平衡     2.4        4.8           3.6       2.4
结合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$、物质的量比等于压强比计算．

解答 解：5分钟后反应达到平衡，测得A的转化率为60%，参加反应的A为6mol×60%=3.6mol，v（A）=$\frac{\frac{3.6mol}{2L}}{5min}$=0.36mol/（L•min），C的平均反应速率是0.36mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，A、C的化学计量数相同，x=3，则
         3A（g）+B（g）?3C（g）+2D（g）
开始     6           6             0           0
转化     3.6        1.2           3.6       2.4
平衡     2.4        4.8           3.6       2.4
（1）平衡时D的浓度为$\frac{2.4mol}{2L}$=1.2 mol/L，故答案为：1.2 mol/L；        
（2）B的平均反应速率υ（B）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{5min}$=0.12 mol/（L•min），故答案为：0.12 mol/（L•min）；
（3）由上述分析可知，x=3，故答案为：3；       
（4）开始时容器中的压强与平衡时的压强之比为$\frac{6+6}{2.4+4.8+3.6+2.4}$=12：13.2≈12：13，故答案为：12：13．

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、速率及压强比的计算等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意x的确定方法，题目难度不大．