Question

6．將等物質的量的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5min后測得D的濃度為0.5mol•L^-1，c（A）：c（B）=3：5，用C的濃度變化表示的平均反應速率為0.1mol•L^-1•min^-1．下列有關結論正確的是（　�。�

• A． x的值為1
• B． 用B的濃度變化表示的平均反應速率為0.2 mol•L^-1•min^-1
• C． 反應開始前A的物質的量為3 mol
• D． 5 min時A的濃度為0.2 mol•L^-1

Answer 1

分析 設A、B的物質的量為nmol，依據(jù)方程式3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），列三段，依據(jù)C的濃度變化表示的平均反應速率為0.1mol•L^-1•min^-1，則C生成的物質的量為0.1mol•L^-1•min^-1×2L×5min=1mol，依據(jù)轉化量之比等于反應物、生成物轉化量之比計算消耗的A、B，生成的C、D，補充三段式，再根據(jù)物質的量濃度公式計算濃度；反應速率之比即為計量數(shù)之比，根據(jù)C的反應速率求A的反應速率，據(jù)此解答．

解答 解：設A、B的物質的量為nmol，經5min后測得D的濃度為0.5mol•L^-1，則D的物質的量為0.5mol•L^-1×2L=1mol，用C的濃度變化表示的平均反應速率為0.1mol•L^-1•min^-1，則生成的C的物質的量為0.1mol•L^-1•min^-1
×2L×5min=1mol，則：
          3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
起始量    n mol     n mol   0       0 
轉化量   1.5mol     0.5mol   1mol   1mol             
5min（n-1.5）mol（ n-0.5）mol 1mol  1mol
轉化量之比等于計量系數(shù)之比，所以x：2=1：1，解得x=2；
速率之比等于計量系數(shù)之比，所以V（B）：V（C）=1：2，V（C）=0.1mol•L^-1•min^-1，V（B）=0.05mol•L^-1•min^-1；
c（A）：c（B）=3：5，所以（n-1.5）：（ n-0.5）=3：5，解得n=3；
5 min時A的濃度=$\frac{n}{V}$=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，
A．x的值為2，故A錯誤；
B．用B的濃度變化表示的平均反應速率為0.05mol•L^-1•min^-1，故B錯誤；
C．反應開始前A的物質的量為3 mol，故C正確；
D.5 min時A的濃度為0.75mol•L^-1，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查了化學反應速率與化學計量數(shù)的關系，明確方程式系數(shù)、轉化量、反應速率之比之間的關系，準確列出三段式是解題關鍵，題目難度中等．