Question

4．一定温度下，把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L固定体积的密闭容器中，发生化学反应3X（g）+Y（g）?nZ（g）+2W（g），经5min达到化学平衡时生成了0.2molW，此时若以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.03mol•L^-1•min^-1．计算：
（1）n的值；
（2）前5min内用X表示的反应速率；
（3）平衡时Y的物质的量浓度；
（4）平衡时容器内的压强与初始时压强的比值．

Answer 1

分析 5min末已生成0.2molW，v（W）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02mol/（L•min），以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.02mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知n=2，则
        3X（气）+Y（气）═2Z（气）+2W（气）
开始  0.6           0.4           0              0
转化 0.3           0.1          0.2            0.2
平衡 0.3           0.3           0.2           0.2
结合转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%、v=$\frac{△c}{△t}$、c=$\frac{n}{V}$、物质的量比等于压强比计算．

解答 解：5min末已生成0.2molW，v（W）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02mol/（L•min），以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.02mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知n=2，则
          3X（气）+Y（气）═2Z（气）+2W（气）
开始  0.6           0.4           0              0
转化 0.3           0.1          0.2            0.2
5min 0.3           0.3           0.2           0.2
（1）由上述分析可知，n=2，答：n值为2；
（2）前5min以X浓度变化来表示的反应平均速率为$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{5min}$=0.03mol/（L•min），答：前5min内用X表示的反应速率为0.03mol/（L•min）；
（3）平衡时Y的物质的量浓度为$\frac{0.3mol}{2L}$=0.15mol/L，答：平衡时Y的物质的量浓度为0.15mol/L；
（4）平衡时容器内的压强与初始时压强的比值为$\frac{0.3mol+0.3mol+0.2mol+0.2mol}{0.4mol+0.6mol}$=1：1，答：平衡时容器内的压强与初始时压强的比值为1：1．

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、转化率等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意物质的量比与压强比的关系，题目难度不大．