Question

16．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0.5mo/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol•L^-1•min^-1．求：
（1）x值；
（2）B的平均反应速率；
（3）此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量．

Answer 1

分析 （1）计算D的反应速率，根据化学反应速率之比等化学计量数之比进行计算得到x；
（2）化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比；
（3）结合方程式，利用三段式进行计算，设开始前容器中A的物质的量为n，n（D）=0.5mol•L^-1×2L=1mol，
     3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
开始  n       n       0      0
转化 1.5mol 0.5mol   1mol   1mol
5min n-1.5   n-0.5    1      1
故（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，
n=3，以此来解答．

解答 解：（1）v（D）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，v（C）：v（D）=0.1mol•L^-1•min^-1：0.1mol•L^-1•min^-1=1：1=x：2，故x=2，
答：x值为2；
（2）v（C）：v（B）=2：1=0.1mol•L^-1•min^-1：v（B），v（B）=0.05mol•L^-1•min^-1，
答：B的平均反应速率0.05mol•L^-1•min^-1；
（3）设开始前容器中A的物质的量为n，n（D）=0.5mol•L^-1×2L=1mol，
      3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
开始   n       n       0      0
转化  1.5mol 0.5mol   1mol   1mol
5min  n-1.5   n-0.5    1      1
故（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，
n=3mol，
此时A的浓度=$\frac{3mol-1.5mol}{2L}$=0.75 mol/L，
答：此时A的浓度为0.75 mol/L，反应开始前放入容器中的A、B的物质的量3mol．

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡的计算应用，主要是化学方程式中计量数之比等于化学反应速率之比的应用，掌握基础是解题关键，题目较简单．