Question

4．一定溫度下，把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L固定體積的密閉容器中，發(fā)生化學反應3X（g）+Y（g）?nZ（g）+2W（g），經(jīng)5min達到化學平衡時生成了0.2molW，此時若以Z濃度變化來表示的反應平均速率為0.03mol•L^-1•min^-1．計算：
（1）n的值；
（2）前5min內用X表示的反應速率；
（3）平衡時Y的物質的量濃度；
（4）平衡時容器內的壓強與初始時壓強的比值．

Answer 1

分析 5min末已生成0.2molW，v（W）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02mol/（L•min），以Z濃度變化來表示的反應平均速率為0.02mol/（L•min），由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知n=2，則
        3X（氣）+Y（氣）═2Z（氣）+2W（氣）
開始  0.6           0.4           0              0
轉化 0.3           0.1          0.2            0.2
平衡 0.3           0.3           0.2           0.2
結合轉化率=$\frac{轉化的量}{開始的量}$×100%、v=$\frac{△c}{△t}$、c=$\frac{n}{V}$、物質的量比等于壓強比計算．

解答 解：5min末已生成0.2molW，v（W）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02mol/（L•min），以Z濃度變化來表示的反應平均速率為0.02mol/（L•min），由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知n=2，則
          3X（氣）+Y（氣）═2Z（氣）+2W（氣）
開始  0.6           0.4           0              0
轉化 0.3           0.1          0.2            0.2
5min 0.3           0.3           0.2           0.2
（1）由上述分析可知，n=2，答：n值為2；
（2）前5min以X濃度變化來表示的反應平均速率為$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{5min}$=0.03mol/（L•min），答：前5min內用X表示的反應速率為0.03mol/（L•min）；
（3）平衡時Y的物質的量濃度為$\frac{0.3mol}{2L}$=0.15mol/L，答：平衡時Y的物質的量濃度為0.15mol/L；
（4）平衡時容器內的壓強與初始時壓強的比值為$\frac{0.3mol+0.3mol+0.2mol+0.2mol}{0.4mol+0.6mol}$=1：1，答：平衡時容器內的壓強與初始時壓強的比值為1：1．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、轉化率等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意物質的量比與壓強比的關系，題目難度不大．