Question

【题目】在2 L密闭容器中进行反应：aX(s)+bY(g)cP(g)+dQ(g)，式中a、b、c、d为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

物质 时间	X	Y	P	Q
起始/mol	0.5		1.0	1.5
2min末/mol	0.7	2.7	0.8
3min末/mol		2.7

已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(P)∶v(Y)＝2∶5。

（1）试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝______，2min末时n(Q)＝______。

（2）上述反应的化学方程式为_________

（3）用Y表示2 min内的反应速率为______。2min末，Q在混合气体的体积分数为_____

（4）在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是_____

a．2 min内用X表示的反应速率为0.05mol·L－1·min－1

b．向容器内充入稀有气体Ar（不参与反应），会导致体系压强增大，反应速率加快

c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡

d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡

e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡

Answer 1

【答案】2.2mol 1.2mol 2X(s)+5Y(g)2P(g)+3Q(g) 0.125mol·L－1·min－1 25.5% abe

【解析】

根据表格数据，2min末反应达到平衡状态，2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，则△c(Q)= v(Q)×t=0.075 mol·L－1·min－1×2min =0.15 mol·L－1，△n(Q)= 0.15 mol·L－1×2 L=0.3 mol，因此2minQ为1.5 mol+0.3mol=1.2mol。v(P)∶v(Y)＝2∶5=c∶b，则△n(P)∶△n (Y)＝2∶5=c∶b=0.2∶△n (Y)，则△n (Y)= 0.5mol，则起始时Y为2.7 mol-0.5mol =2.2mol。△n(X)∶△n (Y)∶△n(P)∶△n (Q)＝0.2mol∶0.5mol∶0.2mol∶0.3mol=2∶5∶2∶3=a∶b∶c∶d，因此反应方程式为2X(s)+5Y2P(g)+3Q(g)，据此分析解答。

(1)根据上述分析，起始时n(Y)＝2.2mol，2min末时n(Q)＝1.2mol，故答案为：2.2mol；1.2mol；

(2)根据上述分析，上述反应的化学方程式为2X(s)+5Y(g)2P(g)+3Q(g)，故答案为：2X(s)+5Y(g)2P(g)+3Q(g)；

(3)2 min内用Y表示的反应速率==0.125mol·L－1·min－1。根据上述分析，2min末，X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为：0.7mol、2.7mol、0.8mol、1.2mol，Q在混合气体的体积分数=×100%=25.5%，故答案为：0.125mol·L－1·min－1；25.5%；

(4)a．X为固体，不能用X表示反应速率，故a错误；b．容器的体积不变，向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，气体的浓度不变，反应速率不变，故b错误；c．X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡，故c正确；d．X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，故d正确；e．X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，故e错误；故答案为：abe。