Question

在2L密闭容器中进行反应：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q为化学计量数．在0～3min内，各物质物质的量的变化如下表所示：

物质	X	Y	Z	Q
时间
起始/mol	0.7		1
2min末/mol	0.8	2.7	0.8	2.7
3min末/mol			0.8

已知2min内v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，v（Z）∕v（Y）=

1

2

（1）试确定以下物质的相关量：起始时n（Y）=

 

，n（Q）=

 

．
（2）方程式中m=

 

，n=

 

，p=

 

，q=

 

．
（3）用Z表示2min内的反应速率

 

．

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程,等效平衡,化学反应速率和化学计量数的关系

专题：

分析：已知2min内v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，则△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根据表中数据可知，2min内X的物质的量变化为：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物质的量变化为：1mol-0.8mol=0.2mol，
根据反应速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物质的量变化为：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反应方程式中物质的量变化与其化学计量数成正比，则：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，
所以m=1、n=4、p=2、q=3，
反应的化学方程式为：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
（1）根据反应X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）及表中数据计算出反应初始时Y、Q的物质的量；
（2）根据以上分析可知m=1、n=4、p=2、q=3；
（3）根据反应速率的表达式v=

△c

△t

计算出用Z表示2min内的反应速率．

解答： 解：2min内v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，则△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根据表中数据可知，2min内X的物质的量变化为：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物质的量变化为：1mol-0.8mol=0.2mol，
根据反应速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物质的量变化为：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反应方程式中物质的量变化与其化学计量数成正比，则：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，
所以m=1、n=4、p=2、q=3，反应方程式为：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
（1）2min内生成0.1molX，根据反应X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）可知，2min内生成Y的物质的量为0.4mol，则起始时Y的物质的量为：2.7mol-0.4mol=2.3mol；
Q在2min内物质的量减少，根据反应方程式可知，2min内消耗的Q的物质的量为：0.1mol×3=0.3mol，则起始是Q的物质的量为：2.7mol+0.3mol=3mol，
故答案为：2.3mol；3mol；
（2）根据以上分析可知，m=1、n=4、p=2、q=3，故答案为：1；4；2；3；
（3）2min内消耗的Z的物质的量为：n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，则用Z表示2min内的反应速率为：v（Z）=

0.2mol

2L?2min

=0.05mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.05mol?L^-1?min^-1．

点评：本题考查了化学反应速率、化学平衡的计算，题目难度中等，明确反应速率与化学计量数的关系为解答关键，注意掌握化学反应速率的概念及计算方法．