Question

将3mol A和2.5mol B混合于2L的密闭容器中，发生反应的化学方程式为：
3A（气）+B（气）⇌xC（气）+2D（气），5min后反应达到平衡状态，容器内的压强变小，已知D的平均反应速度为 0.1mol/（L﹒min），试计算：
（1）A 的平均反应速度；
（2）平衡时C的浓度；
（3）平衡时B的转化率；
（4）平衡时，容器内的压强与原容器内压强的比值．

Answer

达到平衡时，容器内的压强变小，所以x=1，根据三段式解题法，求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量．
（1）速率之比等于化学计量数之比计算v（A）．
（2）根据物质的量浓度定义计算出c（C）．
（3）根据转化率的定义计算．
（4）根据压强之比等于物质的量之比计算．
【解析】
达到平衡时，容器内的压强变小，所以x+2＜3+1，且x为整数，所以=1．
根据三段式解题法，求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量．
平衡时，生成的D的物质的量为  0.1mol/（L﹒min）×5min×2L=1mol，
             3A（气）+B（气）  C（气）+2D（气），
开始（mol）：3        2.5              0        0
变化（mol）：1.5      0.5              0.5      1
平衡（mol）：1.5      2                0.5      1
（1）速率之比等于化学计量数之比，所以v（A）=v（D）=×0.1mol/（L﹒min）=0.15mol/（L﹒min）．
答：A 的平均反应速度为0.15mol/（L﹒min）．
（2）平衡时C的浓度c（C）==0.25mol/L．
答：平衡时C的浓度为0.25mol/L．
（3）平衡时B的转化率为×100%=20%．
答：平衡时B的转化率为20%．
（4）根据压强之比等于物质的量之比，平衡时，容器内的压强与原容器内压强的比值为=
答：容器内的压强与原容器内压强的比值为．