Question

6．在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M（g）+3N（g）?x Q（g）+3R（g），经2min达平衡，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol/L．求：
（1）用气体M来表示该反应的化学反应速率是多少？
（2）N的转化率是多少？
（3）平衡时气体Q所占的体积分数为多少？
（4）x等于多少？

Answer 1

分析 结合化学平衡三段式列式计算，根据n=cV计算生成Q的物质的量，结合R的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；
（1）依据反应速率V=$\frac{△c}{△t}$计算得到；
（2）根据C可知参加反应N的物质的量，N的转化率=$\frac{参加反应的N的物质的量}{N的起始物质的量}$×100%；
（3）平衡时气体Q所占的体积分数，可以利用气体物质的量分数计算；
（4）根据物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值．

解答 解：经2min达平衡，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol/L，Q物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，0.8：2.4=x：3，计算得到x=1；
                       2M（g）+3N（g）?Q（g）+3R（g）
起始量（mol）  2             3                0          0
变化量（mol） 1.6          2.4             0.8        2.4
平衡量（mol） 0.4           0.6            0.8        2.4
（1）用气体M来表示该反应的化学反应速率=$\frac{\frac{1.6mol}{2L}}{2min}$=0.4mol/L，
答：用气体M来表示该反应的化学反应速率0.4mol/L；
（2）N的转化率=$\frac{2.4mol}{3mol}$×100%=80%，
答：N的转化率80%；
（3）平衡时气体Q所占的体积分数=气体物质的量分数=$\frac{0.8mol}{0.4mol+0.6mol+0.8mol+2.4mol}$×100%=19%；
答：平衡时气体Q所占的体积分数19%；
（4）经2min达平衡，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol/L，Q物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，0.8：2.4=x：3，计算得到x=1，
答：x等于1．

点评 本题考查了化学平衡计算分析应用，主要是气体体积分数，转化率，压强之比等的计算应用，掌握基础是关键，题目较简单．