Question

将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，且c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L?min）．求：
（1）反应开始前放入容器中A、B物质的量．
（2）B的平均反应速率．
（3）x值是多少？

Answer 1

分析：（1）根据D的浓度求出D的物质的量，结合方程式求出A、B的物质的量；
（2）先求出反应的B的物质的量，再根据平均反应速率公式计算B的平均反应速率；
（3）根据同一反应中反应速率之比等于化学计量数之比求出x值．

解答：解：（1）5分钟后，n（D）=CV=0.5mol/L×2L=1mol，设反应开始前放入容器中A、B物质的量为mmol，
                       3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
  反应前               m mol      m mol    0       0  
  5分钟后           （ m-1.5）mol （ m-0.5）mol    1mol
     c（A）：c（B）=3：5=（ m-1.5）mol：（ m-0.5）mol  
                 m=3 mol 
答：反应开始前放入容器中A、B物质的量均为3mol；
（2）设反应 的B的物质的量为nmol，
                          3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
                                      1            2
                                      nmol        1mol
                                      n=0.5
根据v（B）=

△n

V×△t

=

0.5mol

2L×5min

=0.05 mol/（L．min） 
答：B的平均反应速率为0.05 mol/（L．min）； 
（3）根据同一反应中反应速率之比等于化学计量数之比，所以v（B）：v（C）=0.05 mol/（L．min）：0.1mol/（L?min）=1：x，所以x=2．
答：x值是2．

点评：本题考查了化学反应速率与化学计量数的关系，明确同一反应中反应速率之比等于化学计量数之比是解（3）的关键．