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（g）+2D（g），经5min后测得D的浓度为0.5mol•L^-1，c（A）：c（B）=3：5，用C的浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1．下列有关结论正确的是（　　）

• A． x的值为1
• B． 用B的浓度变化表示的平均反应速率为0.2 mol•L^-1•min^-1
• C． 反应开始前A的物质的量为3 mol
• D． 5 min时A的浓度为0.2 mol•L^-1

Answer 1

分析 设A、B的物质的量为nmol，依据方程式3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），列三段，依据C的浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1，则C生成的物质的量为0.1mol•L^-1•min^-1×2L×5min=1mol，依据转化量之比等于反应物、生成物转化量之比计算消耗的A、B，生成的C、D，补充三段式，再根据物质的量浓度公式计算浓度；反应速率之比即为计量数之比，根据C的反应速率求A的反应速率，据此解答．

解答 解：设A、B的物质的量为nmol，经5min后测得D的浓度为0.5mol•L^-1，则D的物质的量为0.5mol•L^-1×2L=1mol，用C的浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1，则生成的C的物质的量为0.1mol•L^-1•min^-1
×2L×5min=1mol，则：
          3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
起始量    n mol     n mol   0       0 
转化量   1.5mol     0.5mol   1mol   1mol             
5min（n-1.5）mol（ n-0.5）mol 1mol  1mol
转化量之比等于计量系数之比，所以x：2=1：1，解得x=2；
速率之比等于计量系数之比，所以V（B）：V（C）=1：2，V（C）=0.1mol•L^-1•min^-1，V（B）=0.05mol•L^-1•min^-1；
c（A）：c（B）=3：5，所以（n-1.5）：（ n-0.5）=3：5，解得n=3；
5 min时A的浓度=$\frac{n}{V}$=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，
A．x的值为2，故A错误；
B．用B的浓度变化表示的平均反应速率为0.05mol•L^-1•min^-1，故B错误；
C．反应开始前A的物质的量为3 mol，故C正确；
D.5 min时A的浓度为0.75mol•L^-1，故D错误；
故选：C．

点评 本题考查了化学反应速率与化学计量数的关系，明确方程式系数、转化量、反应速率之比之间的关系，准确列出三段式是解题关键，题目难度中等．