Question

20．把0.6molX 气体和0.4molY 气体混合于容积为2L 的容器中，使它们发生如下反应：3X（g）+Y（g）?n Z（g）+2W（g），5min末已生成0.2mol W，若测知以Z 的浓度变化来表示的平均反应速率为0.01mol/（L•min）．求：
（1）上述反应中的Z气体的计量系数n的值；
（2）上述反应在5min末时，已反应的Y的物质的量占原来量的百分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析 把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，5min末已生成0.2molW，则：
            3X（气）+Y（气）═nZ（气）+2W（气）
起始量（mol）：0.6    0.4      0       0
变化量（mol）：0.3     0.1      0.1n    0.2
5min末（mol）0.3      0.3      0.1n    0.2
（1）根据速率计算生成Z的物质的量，进而计算n的值；
（2）已反应的Y的物质的量占原来量的百分数=$\frac{消耗的Y的物质的量}{Y的起始物质的量}$×100%．

解答 解：把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，5min末已生成0.2molW，则：
             3X（气）+Y（气）═nZ（气）+2W（气）
起始量（mol）：0.6     0.4      0        0
变化量（mol）：0.3      0.1      0.1n     0.2
5min末（mol）0.3       0.3      0.1n     0.2
（1）0.01mol/（L•min）×5min×2L=0.1n mol，解得n=1，
答：反应中的Z气体的计量系数n的值为1；
（2）已反应的Y的物质的量占原来量的百分数=$\frac{消耗的Y的物质的量}{Y的起始物质的量}$×100%=$\frac{0.1mol}{0.4mol}$×100%=25%，
答：已反应的Y的物质的量占原来量的百分数为25%．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算，比较基础，注意对速率定义式的理解与灵活应用．