Question

15．把4molX气体和 6mol Y气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：X（g）+2Y（g）=3Z（g）+nW（g），5min末生成3molZ，若测知以W的浓度变化来表示的反应速率为0.2mol•（L•min）^-1．试计算：（写出计算过程）
（1）5min末时X、Y的浓度？
（2）前5min内用X的浓度变化表示的平均反应速率？
（3）化学方程式中n的值．

Answer 1

分析 5min末生成3molZ，v（Z）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol•（L•min）^-1，以W的浓度变化来表示的反应速率为0.2mol•（L•min）^-1，由反应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
        X（g）+2Y（g）=3Z（g）+2W（g），
开始  4            6           0             0
转化  1             2          3              2
5min  3             4          3              2
结合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$计算．

解答 解：5min末生成3molZ，v（Z）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol•（L•min）^-1，以W的浓度变化来表示的反应速率为0.2mol•（L•min）^-1，由反应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
         X（g）+2Y（g）=3Z（g）+2W（g），
开始   4             6           0             0
转化  1              2          3              2
5min  3             4          3              2
（1）5min末时X的浓度为$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，Y的浓度为$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L，
答：5min末时X、Y的浓度分别为1.5mol/L、2mol/L；
（2）前5min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为$\frac{\frac{1mol}{2L}}{5min}$=0.1mol•（L•min）^-1，
答：X的浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol•（L•min）^-1；
（3）由上述分析可知化学方程式中n=2，答：n的值为2．

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、速率与化学计量数的关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．