Question

【題目】在2L密閉容器中進行反應：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q為物質系數(shù)。在0 min～3 min內，各物質物質的量的變化如下表所示：

物質 時間	X	Y	Z	Q
起始(mol)	0.7		1
2 min末(mol)	0.8	2.7	0.8	2.7
3 min末(mol)	0.8

已知2 min內v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，＝，

(1)試確定以下物質的相關量：

起始時c(Y)＝________________，c(Q)＝________________

(2)方程式中m＝______，n＝______，p＝________，q＝_________。

(3)用Y表示2 min內的反應速率________________。

(4)2 min末Q的轉化率為________________。

(5)試判斷在2 min內v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)，在2 min末～3 min末v(正)_________v(逆)(填“>”、“<”或“ ＝”)。

Answer 1

【答案】 1.15 mol /L 1.5 mol /L m＝1 n＝4 p＝2 q＝3 0.1 mol·L－1·min－1 10% < ＝

【解析】2min內v(Q)=0.075molL-1min-1，則△n(Q)=0.075molL-1min-1×2min×2=0.3mol，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內X的物質的量變化為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，Z的物質的量變化為：1mol-0.8mol=0.2mol，根據(jù)反應速率v(Z)：v(Y)=1：2可知，Y的物質的量變化為：△n(Y)=2△n(Z)=0.4mol，反應方程式中物質的量變化與其化學計量數(shù)成正比，則：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，所以m=1、n=4、p=2、q=3，反應方程式為：X(g)+4Y(g)2Z(g)+3Q(g)。

(1)2min內生成0.1molX，根據(jù)反應X(g)+4Y(g)2Z(g)+3Q(g)可知，2min內生成Y的物質的量為0.4mol，則起始時Y的物質的量為：2.7mol-0.4mol=2.3mol， c(Y)＝=1.15 mol /L；Q在2min內物質的量減少，根據(jù)反應方程式可知，2min內消耗的Q的物質的量為：0.1mol×3=0.3mol，則起始是Q的物質的量為：2.7mol+0.3mol=3mol，c(Q)＝=1.5 mol /L，故答案為：1.15 mol /L；1.5 mol /L；

(2)根據(jù)以上分析可知，m=1、n=4、p=2、q=3，故答案為：1；4；2；3；

(3)2min內消耗的Y的物質的量為：n(Y)=0.4mol，則用Y表示2min內的反應速率為：v(Y)==0.1molL-1min-1，故答案為：0.1molL-1min-1；

(4)2min內v(Q)=0.075molL-1min-1，則△n(Q)=0.075molL-1min-1×2min×2=0.3mol，

根據(jù)(1)可知反應前Q的物質的量為3mol，所以2min末Q的轉化率為：×100%=10%，故答案為：10%；

(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內反應物X、Y的物質的量逐漸增大，生成物P、Q的物質的量減小，說明平衡向著逆向移動，則在2min內v(正)＜v(逆)；根據(jù)表中Z的物質的量可知，在2min末Z的物質的量與3min時相等，說明2min時已經達到平衡狀態(tài)，則正逆反應速率相等，即：v(正)=v(逆)，故答案為：＜；=。