Question

9．把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+xD（g），经5min达到平衡，此时生成C为2mol，测定D的平均反应速率为0.1mol/（L•min），计算
（1）x的转化率                  
（2）B的转化率
（3）平衡时A的浓度        
（4）恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比．

Answer 1

分析 经5min达到平衡，此时生成C为2mol，v（C）=$\frac{\frac{2mol}{4L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），测定D的平均反应速率为0.1mol/（L•min），反应速率之比等于化学计量数之比，x=2，则
        3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
开始    6           5            0           0
转化    3           1            2           2
平衡    3           4           2            2
结合转化率=$\frac{转化量}{开始量}$、c=$\frac{n}{V}$、压强比等于物质的量比计算．

解答 解：经5min达到平衡，此时生成C为2mol，v（C）=$\frac{\frac{2mol}{4L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），测定D的平均反应速率为0.1mol/（L•min），反应速率之比等于化学计量数之比，x=2，则
        3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
开始    6           5            0           0
转化    3           1            2           2
平衡    3           4           2            2
（1）v（C）=$\frac{\frac{2mol}{4L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），v（D）=0.1mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，所以2：x=0.1mol/（L•min）：0.1mol/（L•min），解得x=2，
答：x的值是2；
（2）参加反应的B的物质的量n（B）=$\frac{1}{2}$×2mol=1mol，所以B的转化率为α=$\frac{1mol}{5mol}$×100%=20%，
答：B的转化率为20%；
（3）△n（A）=$\frac{3}{2}$×2mol=3mol，n（A）_平衡=n（A）_起始-△n（A）=6mol-3mol=3mol，所以c（A）_平衡=$\frac{3mol}{4L}$=0.75mol/L，
答：平衡时A的物质的量浓度为0.75mol/L；
（4）3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），即反应前总的物质的量相等，根据压强之比等于物质的量之比，故恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比为1：1．
答：恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比为1：1．

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、物质的量的关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意速率与化学计量数的关系、压强与物质的量的关系，题目难度不大．