Question

等物質的量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），約5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率為0.05mol/（L?min），求
（1）5min時A的濃度c（A），反應開始前容器中的A、B的物質的量；
（2）前5min內用B表示的平均反應速率；
（3）化學反應方程式中x的值；
（4）5min時物質A的轉化率；
（5）若該反應一定條件下能自發(fā)反應，則該反應的△H

 

（填“＞”“＜”“=”）0．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)D的濃度求出D的物質的量，結合方程式三段式求出5min時A的濃度c（A）和A、B的物質的量；
（2）先求出反應的B的物質的量，再根據(jù)平均反應速率公式計算B的平均反應速率；
（3）根據(jù)同一反應中反應速率之比等于化學計量數(shù)之比求出x值；
（4）根據(jù)轉化率=

消耗量

起始量

×100%進行計算；
（5）根據(jù)△G=△H-T△S進行判斷．

解答： 解：（1）5分鐘后，n（D）=CV=0.5mol/L×2L=1mol，設反應開始前放入容器中A、B物質的量為mmol，
                       3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
  反應前               m mol      m mol    0       0  
  5分鐘后           （ m-1.5）mol （ m-0.5）mol    1mol
     c（A）：c（B）=3：5=（ m-1.5）mol：（ m-0.5）mol  
m=3 mol，
 5min時A的濃度c（A）=

1.5mol

2L

=0.75mol/L；
答：5min時A的濃度c（A）為0.75mol/L，反應開始前放入容器中A、B物質的量均為3mol；
（2）設反應的B的物質的量為nmol，
                          3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
                                      1            2
                                      nmol        1mol
                                      n=0.5
根據(jù)v（B）=

△n

V×△t

=0.05 mol/（L．min） 
答：B的平均反應速率為0.05 mol/（L．min）； 
（3）根據(jù)同一反應中反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v（B）：v（C）=0.05 mol/（L．min）：0.05mol/（L?min）=1：x，所以x=1．
答：x值是1；
（4）根據(jù)（1）中計算數(shù)據(jù)，5min時物質A的轉化率=

1.5

3

×100%=50%；
答：5min時物質A的轉化率為50%；
（5）根據(jù)3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），反應后氣體體積變小則△S＜0，結合該反應一定條件下能自發(fā)反應，則△G=△H-T△S在一定條件下小于0，所以△H＜0．
故答案：＜．

點評：本題考查了利用三段式法對化學平衡的計算以及反應自發(fā)非自發(fā)的判斷，明確同一反應中反應速率之比等于化學計量數(shù)之比是解（3）的關鍵．