题目内容
【题目】在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:
A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
计算:
(1)5 min末A的物质的量浓度为____________________________________________。
(2)5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为__________________________________。
(3)化学方程式中n值为___________________________________________________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=5 mol·L-1·min-1
②v(B)=6 mol·L-1·min-1
③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1
④v(D)=8 mol·L-1·min-1
其中反应速率最快的是______________(填编号)。
【答案】1.5 mol·L-10.2 mol·L-1·min-12①
【解析】
(1)根据C的物质的量计算反应的A的物质的量,从而知道为反应的A的物质的量,再利用浓度公式计算;
(2)根据C的物质的量计算反应的B的物质的量,根据反应速率公式计算;
(3)根据同一反应中、同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比确定n值;
(4)把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较;
开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
A(g)+2B(g) 3C(g)+nD(g)
起始量 4 6 0
变化量 1 2 3
5min末 3 4 3
(1)据以上分析可知:5 min末A的物质的量浓度为3/2= 1.5 mol·L-1 ;综上所述,本题答案是:1.5 mol·L-1。
(2) 据以上分析可知:5 min内用B表示的化学反应速率v(B)=Δc/Δt=2/2×5= 0.2 mol·L-1·min-1 ;综上所述,本题答案是:0.2 mol·L-1·min-1。
(3)根据同一反应中、同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比:v(B):v(D)=0.2:0.2=2: n, n=2;综上所述,本题答案是:2。
(4)根据速率之比和各物质前面的化学计量系数成正比规律,把所有速率都换算成A的反应速率:
①v(A)=5 mol·L-1·min-1;
②由v(B)=6 mol·L-1·min-1可知,v(A)=3mol·L-1·min-1;
③由v(C)=4.5 mol·L-1·min-1可知,v(A)=1.5mol·L-1·min-1;
④由v(D)=8 mol·L-1·min-1可知,v(A)=4mol·L-1·min-1;
综合以上分子可知:反应速率最快的是①;综上所述,本题选①。