Question

19．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A（g）+B（g）═xC（g）+2D（g）．经2min后测知D的浓度为0.5mol•L^-1，A与B的物质的量之比为3：5，C的平均反应速率是0.125mol•L^-1•min^-1，
求（1）x值
（2）2min后A的物质的量浓度
（3）B的转化率．

Answer 1

分析 利用三段式法解答，先设A、B的物质的量为nmol；C的平均反应速率是0.125mol/（L•min），生成C的物质的量=0.125mol/（L•min）×2L×2min=0.5mol；D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为：0.5mol/L×2L=1mol，
                    3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始（mol）    n             n             0             0
反应（mol）  1.5           0.5          0.5x          1
5min（mol）（n-1.5）（ n-0.5）0.5x           1
c（A）：c（B）=（n-1.5）mol：（n-0.5）mol=3：5、0.5x=0.5，
解得：n=3、x=1，再根据物质的量浓度公式计算浓度；依据计算结果计算B的转化率．

解答 解：（1）设A、B初始物质的量为nmol；C的平均反应速率是0.125mol/（L•min），则生成C的物质的量=0.125mol/（L•min）×2L×2min=0.5mol；D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为：0.5mol/L×2L=1mol，
                    3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始（mol）    n             n             0             0
反应（mol）  1.5           0.5          0.5x          1
5min（mol）（n-1.5）（ n-0.5）0.5x           1
c（A）：c（B）=（n-1.5）mol：（n-0.5）mol=3：5、0.5x=0.5，
解得：n=3、x=1，
答：x的值为1；
（2）2min后A的物质的量为：n-1.5mol=3mol-1.5mol=1.5mol，其物质的量浓度为：$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，
答：2min后A的物质的量浓度为0.75mol/L；
（3）B的转化率为：$\frac{0.5mol}{3mol}$×100%≈16.7%，
答：B的转化率为16.7%．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．