Question

5．将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：
3A（气）+B?XC（气）+2D（气）五分钟末测得C（D）=0.5mol/L，C（A）：C（B）=3：5v（C）=0.1mol/（L•min），求：
（1）A在五分钟末的物质的量
（2）X的值．

Answer 1

分析 利用三段式法解答，先设A、B的物质的量为nmol；
D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为1mol．
设A、B的物质的量为nmol，
          3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始：n mol     n mol        0       0
反应：1.5mol      0.5mol           1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=$\frac{（n-1.5）mol}{2L}$：$\frac{（n-0.5）mol}{2L}$=3：5，
所以n=3；
根据D的浓度求出D的反应速率，C、D反应速率之比即为计量数之比．

解答 解：D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为1mol．
        3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始：n mol     n mol    0           0
反应：1.5mol   0.5mol              1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=解：D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为1mol．
        3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始：n mol     n mol    0           0
反应：1.5mol   0.5mol              1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=$\frac{（n-1.5）mol}{2L}$：$\frac{（n-0.5）mol}{2L}$=3：5，
所以n=3，
（1）有以上分析可知开始时A，B的物质的量都为3mol，则A在5min末的物质的量为（n-1.5）mol=1.5mol，
答：A在5min末的物质的量为1.5mol；
（2）D的浓度为0.5mol/L，反应时间为5min，D的反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1，C的反应速率是0.1mol•L^-1•min^-1，根据同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以x=2；
答：X的值为2．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，注意化学反应速率计算中常见的错误：1．忽视体积因素，用某物质的物质的量的变化量除以时间的变化量计算；2．用一段时间后某物质的物质的量浓度除以时间的变化量直接计算．