Question

20．在容积为2L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2mol、B为5mol，5min末时达到化学平衡状态，此时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2mol•L^-1•min^-1．
（1）5min末A的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v（B）为0.2mol•L^-1•min^-1．
（3）化学方程式中n值为2．
（4）平衡时B的转化率为40%．
（5）反应开始时与达到平衡后容器中压强之比为7：9．

Answer 1

分析 5min末时达到化学平衡状态，此时测得C的物质的量为3mol，v（C）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol•L^-1•min^-1，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2mol•L^-1•min^-1．由速率之比等于化学计量数之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，则
          A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g）
开始    2             5            0            0
转化    1             2             3           2
平衡    1             3             3            2
结合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$、转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%、物质的量比等于压强比来解答．

解答 解：5min末时达到化学平衡状态，此时测得C的物质的量为3mol，v（C）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol•L^-1•min^-1，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2mol•L^-1•min^-1．由速率之比等于化学计量数之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，则
          A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g）
开始    2             5            0            0
转化    1             2             3           2
平衡    1             3             3            2
（1）5min末A的物质的量浓度为$\frac{1mol}{2L}$=0.5 mol/L，故答案为：0.5 mol/L；
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v（B）为$\frac{\frac{2mol}{2L}}{5min}$=0.2 mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.2 mol•L^-1•min^-1；
（3）由上述分析可知化学方程式中n值为2，故答案为：2；
（4）平衡时B的转化率为$\frac{2}{5}$×100%=40%，故答案为：40%；
（5）反应开始时与达到平衡后容器中压强之比为$\frac{2+5}{1+3+3+2}$=7：9，故答案为：7：9．

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、速率及转化率计算等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意n的确定方法，题目难度不大．