Question

6．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC+2D（g），经过5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L．c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min）．
求：（1）此时A的浓度c（A）=0.75mol/L，反应开始前放入容器中A、B物质的量为3mol
（2）B的平均反应速率υ （B）=0.05mol/（ L•min）
（3）B的转化率为16.7%
（4）x=2．

Answer 1

分析 （1）5min后，测得D的浓度为0.5mol•L^-1，则生成的D为0.5mol/L×2L=1mol，设开始A、B的物质的量均为n，利用三段式表示出5min时A、B的物质的量，再根据A、B浓度之比列方程计算A、B起始物质的量，进而计算此时A的浓度；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B）；
（3）转化率=$\frac{物质的量变化量}{起始物质的量}$×100%；
（4）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（D），再根据反应速率之比等于化学计量数之比计算x的值．

解答 解：（1）5min后，测得D的浓度为0.5mol•L^-1，则生成的D为0.5mol/L×2L=1mol，设开始A、B的物质的量均为n，则：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
开始（mol）：n       n              0
转化（mol）：1.5     0.5            1
5min时（mol）：n-1.5  n-0.5         1
此时A、B的物质的量浓度之比为3：5，则（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，
此时A的浓度为$\frac{（3-1.5）mol}{2L}$=0.75mol/L，
故答案为：0.75；3mol；
（2）B的平均反应速率为$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L•min），故答案为：0.05；
（3）B的转化率为 $\frac{0.5mol}{3mol}$×100%=16.7%，故答案为：16.7%；
（4）经5min后，测得D的浓度为0.5mol•L^-1，则v（D）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L•min），C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），则：0.1mol/（L•min）：0.1mol/（L•min）=2：x，解得x=2，
故答案为：2．

点评 本题考查化学平衡的计算，侧重分析与计算能力的考查，注意掌握三段式解题法在化学平衡计算中应用．