Question

3．將等物質(zhì)的量A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5分鐘后，測得D的濃度為0.5mol/L不變，且c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率是0.1mol/（L•min）．求：
（1）反應開始前放入容器中A、B物質(zhì)的量．
（2）B的平均反應速率．
（3）x值是多少？
（4）求平衡常數(shù)？

Answer 1

分析 將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，生成的D為2L×0.5mol/L=1mol，則：
                         3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n              n            0             0
變化量（mol）：1.5         0.5         0.5x            1
5min時（mol）：n-1.5    n-0.5        0.5x           1
由于5min時c（A）：c（B）=3：5，則（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，據(jù)此解答．

解答 解：將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，生成的D為2L×0.5mol/L=1mol，則：
                        3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n          n             0            0
變化量（mol）：1.5       0.5         0.5x        1
5min時（mol）：n-1.5    n-0.5      0.5x         1
由于5min時c（A）：c（B）=3：5，則（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，
（1）反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=3mol，答：反應開始前放入容器中A、B物質(zhì)的量為3mol；
（2）B的平均反應速率v（B）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L•min），答：B的平均反應速率0.05mol/（L•min）；
（3）v（C）=$\frac{\frac{0.5xmol}{2L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），則x=2，
答：x值為2；
（4）平衡狀態(tài)下ABCD濃度分別為：c（A）=$\frac{（3-1.5）mol}{2L}$=0.75mol/L，c（B）=$\frac{（3-0.5）mol}{2L}$=1.25mol/L，c（C）=$\frac{0.5×2mol}{2L}$=0.5mol/L，c（D）=$\frac{1mol}{2L}$=0.5mol/L，K=$\frac{{1}^{2}×0．{5}^{2}}{0.7{5}^{3}×1.25}$≈0.5，
答：平衡常數(shù)為0.5．

點評 本題考查化學平衡計算、反應速率概念計算，比較基礎，注意對基礎知識的理解掌握題目難度不大．