Question

11．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5min后达平衡状态，此时测得D的浓度为0.5mol/L，混合气体的总体积为134.4L（标准状况），C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．试求：
（1）此时A的浓度c（A）=0.75mol/L，x的值为2；
（2）反应开始前容器中的A．B的物质的量：n（A）=n（B）=3mol；
（3）平衡时n（A）：n（B）：n （C）：n（D）=3：5：2：2．

Answer 1

分析 将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D为2L×0.5mol/L=1mol，则：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n     n       0       0
变化量（mol）：1.5   0.5     0.5x    1
5min时（mol）：n-1.5 n-0.5   0.5x    1
由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，据此解答．

解答 解：将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D为2L×0.5mol/L=1mol，则：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n      n      0       0
变化量（mol）：1.5    0.5    0.5x    1
5min时（mol）：n-1.5  n-0.5  0.5x    1
由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，
（1）A的浓度c（A）=$\frac{（3-1.5）mol}{2L}$=0.75mol/L，$\frac{\frac{0.5xmol}{2L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），则x=2，
故答案为：0.75；2；
（2）根据上面的计算可知，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=3mol，
故答案为：3mol；
（3）平衡时n（A）：n（B）：n （C）：n（D）=（n-1.5）：（n-0.5）：0.5x：1=1.5：2.5：1：1=3：5：2：2，
故答案为：3：5：2：2．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学反应速率及化学平衡的计算方法为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．