Question

在2 L密闭容器中进行反应：

mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m,n,p,q为物质的化学计量数。在0～3 min 内，各物质物质的量的变化如下表所示：

已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L^-1·min^-1,

(1)试确定以下物质的相关量：

起始时n(Y)=__________，n(Q)=________。

(2)方程式中m=__________，n=_________，

p=____________，q=___________。

(3)用Z表示2 min内的反应速率_________。

(4)2 min末Q的转化率为____________。

(5)试判断在2 min内v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)，在2 min末～3 min末v(正)_________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

Answer 1

【解析】本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量，可知反应逆向进行。

Δn(Q)=v(Q)·V·Δt

=0.075 mol·L^-1·min^-1×2 L×2 min=0.3 mol

对反应过程作“三段式”法分析如下：

mX   +   nY     pZ   +   qQ

始/mol              0.7      n(Y)       1        n(Q)

变/mol             Δn(X)    Δn(Y)    Δn(Z)    0.3

2 min末/mol        0.8       2.7       0.8      2.7

故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol

Δn(Z)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol

n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3 mol

(1)因

故

Δn(Y)=0.1 mol·L^-1·min^-1×2 min×2 L=0.4 mol

n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol

(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)

=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol

=1∶4∶2∶3

(3) v(Q)=0.075 mol·L^-1·min^-1,

故v(Z)=0.05 mol·L^-1·min^-1。

(4)Q的转化率

(5)起始时反应逆向进行，至2 min末Z的物质的量不再变化，达到平衡状态，故2 min内v(正)<v(逆)，2 min末～3 min末反应处于平衡状态，故v(正)=v(逆)。

答案：(1)2.3 mol        3 mol

(2)1    4   2   3

(3)0.05 mol·L^-1·min^-1

(4)10%  (5)<    =