Question

5．將等物質的量的A和B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：
3A（氣）+B?XC（氣）+2D（氣）五分鐘末測得C（D）=0.5mol/L，C（A）：C（B）=3：5v（C）=0.1mol/（L•min），求：
（1）A在五分鐘末的物質的量
（2）X的值．

Answer 1

分析 利用三段式法解答，先設A、B的物質的量為nmol；
D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質的量為1mol．
設A、B的物質的量為nmol，
          3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始：n mol     n mol        0       0
反應：1.5mol      0.5mol           1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=$\frac{（n-1.5）mol}{2L}$：$\frac{（n-0.5）mol}{2L}$=3：5，
所以n=3；
根據(jù)D的濃度求出D的反應速率，C、D反應速率之比即為計量數(shù)之比．

解答 解：D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質的量為1mol．
        3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始：n mol     n mol    0           0
反應：1.5mol   0.5mol              1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=解：D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質的量為1mol．
        3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始：n mol     n mol    0           0
反應：1.5mol   0.5mol              1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=$\frac{（n-1.5）mol}{2L}$：$\frac{（n-0.5）mol}{2L}$=3：5，
所以n=3，
（1）有以上分析可知開始時A，B的物質的量都為3mol，則A在5min末的物質的量為（n-1.5）mol=1.5mol，
答：A在5min末的物質的量為1.5mol；
（2）D的濃度為0.5mol/L，反應時間為5min，D的反應速率為0.1mol•L^-1•min^-1，C的反應速率是0.1mol•L^-1•min^-1，根據(jù)同一反應中，各物質的反應速率之比等于計量數(shù)之比，所以x=2；
答：X的值為2．

點評 本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，注意化學反應速率計算中常見的錯誤：1．忽視體積因素，用某物質的物質的量的變化量除以時間的變化量計算；2．用一段時間后某物質的物質的量濃度除以時間的變化量直接計算．