Question

15．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），经过5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），且c（A）：c（B）=3：5．求：
（1）此时A的浓度0.75mol/L
（2）反应开始前放入容器中A、B的物质的量3 mol．
（3）B的平均反应速率0.05mol/（L•min）．
（4）x值为2．
（5）5分时A的转化率为50%

Answer 1

分析 经过5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成D的物质的量为0.5mol/L×2=1mol，v（D）=$\frac{0.5mol/L-0}{5min}$=0.1mol/（L•min），C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，
x=2，设开始时A、B的物质的量均为n，则
        3A（g）+B（g）═2C（g）+2D（g）
开始  n             n            0          0
转化 1.5         0.5          1           1
5min  n-1.5     n-0.5        1           1
c（A）：c（B）=3：5，
则$\frac{n-1.5}{n-0.5}$=$\frac{3}{5}$，解得n=3mol，以此来解答．

解答 解：经过5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成D的物质的量为0.5mol/L×2=1mol，v（D）=$\frac{0.5mol/L-0}{5min}$=0.1mol/（L•min），C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），由速率之比等于化学计量数之比可知，
x=2，设开始时A、B的物质的量均为n，则
        3A（g）+B（g）═2C（g）+2D（g）
开始  n             n            0          0
转化 1.5         0.5          1           1
5min  n-1.5     n-0.5        1           1
c（A）：c（B）=3：5，
则$\frac{n-1.5}{n-0.5}$=$\frac{3}{5}$，解得n=3mol，
（1）此时A的浓度为$\frac{3mol-1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，故答案为：0.75；  
（2）由上述计算可知，开始时A、B的物质的量均为3mol，故答案为：3；
（3）B的平均反应速率为$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L•min），故答案为：0.05；  
（4）由上述分析可知，x=2，故答案为：2；
（5）5分时A的转化率为$\frac{1.5mol}{3mol}$×100%=50%，故答案为：50．

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、各物质的量的关系等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意速率之比等于化学计量数之比确定x，题目难度不大．