Question

2．在10L恒容密閉容器中充入X（g）和Y（g），發(fā)生反應(yīng)X（g）+Y（g）═M（g）+N（g），所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 編號	溫度/℃	起始時物質(zhì)的量/mol		平衡時物質(zhì)的量/mol
		n（X）	n（Y）	n（M）
①	700	0.40	0.10	0.090
②	800	0.10	0.40	0.080
③	800	0.20	0.30	a

請計算：
（1）實(shí)驗(yàn)①中，若5min時測得n（M）=0.050mol，則0至5min時間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率υ（N）；
（2）實(shí)驗(yàn)②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K；
（3）實(shí)驗(yàn)③中，達(dá)到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（M），再利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（N）；
（2）實(shí)驗(yàn)②中平衡時M為0.08mol，計算平衡時其它組分的物質(zhì)的量，由于反應(yīng)中氣體的化學(xué)計量數(shù)相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（M）×c（N）}{c（X）×c（Y）}$計算；
（3）溫度不變平衡常數(shù)不變，用a表示出平衡時各組分物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡常數(shù)列方程計算解答．

解答 解：（1）速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則v（N）=v（M）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.05mol}{10L}}{5min}$=1.0×10^-3mol/（L•min），
答：平均反應(yīng)速率υ（N）=1.0×10^-3mol/（L•min）；
（2）實(shí)驗(yàn)②中平衡時M為0.08mol，則：
            X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.1    0.4     0     0
轉(zhuǎn)化（mol）：0.08   0.08    0.08   0.08
平衡（mol）：0.02   0.32    0.08   0.08
由于反應(yīng)中氣體的化學(xué)計量數(shù)相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，故實(shí)驗(yàn)②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（M）×c（N）}{c（X）×c（Y）}$=$\frac{0.08×0.08}{0.02×0.32}$=1，
答：實(shí)驗(yàn)②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1；
（3）溫度不變平衡常數(shù)不變，平衡時M為amol，則：
           X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.2   0.3     0    0
轉(zhuǎn)化（mol）：a      a      a    a
平衡（mol）：0.2-a  0.3-a  a    a
則K=$\frac{a×a}{（0.2-a）×（0.3-a）}$=1，解得a=0.12，實(shí)驗(yàn)③中X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.12mol}{0.2mol}$×100%=60%，
答：實(shí)驗(yàn)③中X的轉(zhuǎn)化率為60%．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計算、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)用等，難度中等，理解掌握化學(xué)平衡常數(shù)的用途：1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、計算轉(zhuǎn)化率等．