Question

【题目】把0.4mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X（g）+5Y（g）═nZ（g）+6W（g）。2min时生成0.3mol W，此时测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05molL﹣1min﹣1。

试计算：

（1）前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为多少？____

（2）计算n值和2min末时Y的浓度（写出必要的计算过程）。______

（3）室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则n：m=________

Answer 1

【答案】0.05molL-1min-1 4；0.175molL-1 100：11

【解析】

本题考查的是化学反应速率。

（1）和（2）根据、三段式进行解答。

（3）此小题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算，根据混合前后溶质(NaOH)量守恒，列式求解。有关混合溶液的pH计算，题设条件可千变万化，正向、逆向思维，数字与字母交替出现，但基本题型只有两种：（1）混合后不反应，（2）混合后反应。对于溶液的稀释，可将水作为浓度为0的溶液，仍属混合后不反应一类，这一类混合溶液的pH应介于两种溶液的pH之间，因而酸、碱溶液无论加多少水稀释，其最终pH均不可能等于纯水的pH（即常温不可能为7）。混合溶液pH的计算方法也很简单，即设法求出混合溶液的C(H + )，若是溶液显碱性，则必须先求出溶液的c(OH — )，然后再换算为c(H + )或按OH — 量守恒列式求解。

（1）变化量之比等于化学计量数之比，由W的变化量，可以求出X的浓度变化量是0.2mol÷2L＝0.1mol/L，则前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol/L÷2min＝0.05mol·L－1·min－1。本小题答案为：0.05mol·L－1·min－1。

（2）Δc(Z)=0.05n mol/2L =0.025n mol·L－1

v(Z)=Δc/Δt=0.025n mol·L－1÷2min =0.05mol·L－1·min-1

解得n=4

2min末时Y的浓度为=0.35mol/2L=0.175 mol·L－1

（3）pH=10 时， c(H + )=10 -10 mol/L c(OH — ) =10 -4 mol/L

pH=13 时， C(H + )=10 -13 mol/L c(OH — ) =10 -1 mol/L

pH=12时， c(H + )=10 -12 mol/L c(OH — ) =10 -2 mol/L

10 -4 ·n + 10 -1 ·m = (n+m) ×10 -2

n ：m = 100 ：11。本小题答案为：100：11