Question

【题目】把1 mol X气体和0.5 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)，2 min末生成0.4 mol W，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol/(L·min) ，试计算（写出计算过程）

（1）前2 min内，用X表示的平均反应速率。

（2）2 min末时Y的转化率。

（3）化学方程式中Z的化学计量数n。

Answer 1

【答案】（1） v（X）= 0.15 mol·L-1·min-1；（2）40%；（3）n = 2

【解析】生成的Z为：0.1mol/(L·min)×(2L×2min)=0.4mol

利用三段式法计算：

3X（g）+Y（g）=nZ（g）+2W（g）

起始：1mol 0.5mol 0 0

转化：0.6mol 0.2mol 0.4mol 0.4mol

平衡：0.4mol 0.3mol 0.4mol 0.4mol

（1）由反应速率之比等于化学计量数之比可知：v（X）=3/2v（W）= =0.15 mol·L-1·min-1；，答：前2min内X的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1；；

（2）平衡时Y的物质的量为0.3mol，则2 min末时Y的转化率α（Y）=0.2mol/0.5mol=0.4，答：2min末时Y的转化率为40%。

（3）v（W）=0.4mol/(2L×2min)

=0.1mol/(L·min)，v（Z）=0.4mol/(2L×2min)=0.1mol/(L·min)，由反应速率之比等于化学计量数之比可知：n：2=0.1mol/(L·min)：0.1mol/(L·min)，n=2，

答：化学反应方程式中n的值为2。