Question

将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。 经4min后，测得D的浓度为0.5mol·L^-1，C_A：C_B=3：5，C的平均反应速率是0.125mol·L^-1·min^-1 ,此时(1)A的物质的量浓度为？(2)B的平均反应速率为？(3)x值是？（列出三段式，写出计算过程）

Answer

(1)0.75mol·L-1；(2) 0.0625mol·L-1·min-1；(3)2

【解析】由4 min内D的浓度变化量为0.5 mol•L-1，可以求出A、B、C的浓度变化量分别为×0.5 mol•L-1、×0.5 mol•L-1、×0.5 mol•L-1．设A、B的起始浓度为n，则可以得到下列关系：

      3A(g)+B(g) xC(g) +2D(g)

起始浓度  n n 0  0

浓度变化  0.75 0.25  0.25x  0.5

4min后浓度(n-0.75) (n-0.25) 0.25x  0.5

由题意c(A)：c(B)=(n-0.75)：(n-0.25)=3：5，n=1.5 mol•L-1，c(A)=(n-0.75)mol•L-1=0.75 mol•L-1根据v(B)= ，v(B)：v(D)=1：2，得v(B)=0.0625 mol•L-1•min-1，根据v(C)：v(D)=x：2，求得x=2。

(1)4min 时A的物质的量浓度=0.75 mol•L-1；答：4min 时A的物质的量浓度为0.75 mol•L-1；

(2)根据上述分析，v(B)=0.0625 mol•L-1•min-1，答：B的平均反应速率为0.0625 mol•L-1•min-1；

(3)根据上述计算，得到x=2；答：x值是2。

点睛：本题考查了化学平衡计算应用，主要是反应速率、平衡浓度的计算分析，反应速率之比等于化学方程式计量数之比。有关化学平衡的计算，要学会使用三段式解题。