Question

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（气）?xC（气）+2D（气），经5min后达到平衡时，测知D的浓度为0.5mol/L，C（A）：C（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L?min），求：
（1）x的值是多少？
（2）从开始到平衡时B的平均反应速率是多少？
（3）达到平衡时A的转化率是多少？

Answer 1

分析：利用三段式法解答，先设A、B的物质的量为nmol；C的平均反应速率是0.1mol/（L?min），生成C的物质的量=0.1mol/（L?min）×2L×5min=1mol；
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（mol）   n      n          0        0
反应（mol）  1.50.5         0.5x      1
5min（mol）（n-1.5）（ n-0.5）0.5x       1
c（A）：c（B）=

(n-1.5)mol

2L

：

(n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3，x=2；
再根据物质的量浓度公式计算浓度；根据B的浓度变化求B的反应速率．依据计算结果计算A的转化率；

解答：解：先设A、B的物质的量为nmol；C的平均反应速率是0.1mol/（L?min），生成C的物质的量=0.1mol/（L?min）×2L×5min=1mol；
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（mol）   n        n        0        0
反应（mol） 1.5       0.5        0.5x     1
5min（mol）（n-1.5）（ n-0.5）0.5x      1
c（A）：c（B）=

(n-1.5)mol

2L

：

(n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3，x=2；
（1）计算可知x=2；
答：x的值为2；
（2）从开始到平衡时B的平均反应速率=

0.5mol 2L

5min

=0.05mol/L?min；
答：从开始到平衡时B的平均反应速率为0.05mol/L?min；
（3）达到平衡时A的转化率=

1.5mol

3mol

×100%=50%；
答：达到平衡时A的转化率为50%；

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．