Question

3．在容積為2L的密閉容器中進行如下反應：A（g）+2B（g）?3C（g）+nD（g），開始時A為4mol，B為6mol；5min末時測得C的物質的量為3mol，用D表示的化學反 應速率v（D）為0.2mol/（L•min）．
計算：（1）5min末A的物質的量濃度為1.5mol/L．
（2）前5min內用B表示的化學反應速率v（B）為0.2mol/（L•min），．
（3）化學方程式中n值為2．
（4）此反應在四種不同情況下的反應速率分別為：
①v（A）=5mol/（ L•min ）               ②v（B）=6mol/（ L•min ）
③v（C）=4.5mol/（ L•min ）              ④v（D）=8mol/（ L•min ）
其中反應速率最快的是①（填編號）

Answer 1

分析 5min末時測得C的物質的量為3mol，v（C）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/（L•min），用D表示的化學反 應速率v（D）為0.2mol/（L•min），由速率之比等于化學計量數之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，則
        A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），
開始   4           6             0            0
轉化   1           2             3             2
5min   3           4             3             2
以此解答（1）～（3）；
（4）反應速率與化學計量數成正比，則反應速率與化學計量數的比值越大，反應速率越快，以此來解答．

解答 解：5min末時測得C的物質的量為3mol，v（C）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/（L•min），用D表示的化學反 應速率v（D）為0.2mol/（L•min），由速率之比等于化學計量數之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，則
        A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），
開始   4           6             0            0
轉化   1           2             3             2
5min   3           4             3             2
（1）5min末A的物質的量濃度為$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，故答案為：1.5mol/L；
（2）前5min內用B表示的化學反應速率v（B）為$\frac{\frac{2mol}{2L}}{5min}$=0.2mol/（L•min），故答案為：0.2mol/（L•min）；
（3）由上述分析可知，化學方程式中n值為2，故答案為：2；
（4）反應速率與化學計量數的比值越大，反應速率越快，則
①由v（A）=5mol/（ L•min ），$\frac{5}{1}$=5；               
②由v（B）=6mol/（ L•min ），$\frac{6}{2}$=3；
③由v（C）=4.5mol/（ L•min ），$\frac{4.5}{3}$=1.5；
④由v（D）=8mol/（ L•min ），$\frac{8}{2}$=4，
顯然只有①中比值最大，反應速率最快，
故答案為：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、速率比較和速率的計算為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意利用速率與化學計量數的關系確定n，題目難度不大．