Question

将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，A和B浓度比c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L?min）．
（1）A在5min末的浓度是多少？
（2）B的平均反应速率是多少？
（3）D的平均反应速率是多少？
（4）x值是多少？

Answer 1

考点：反应速率的定量表示方法

专题：化学反应速率专题

分析：利用三段式法解答，先设A、B的物质的量为nmol；
D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为1mol．
设A、B的物质的量为nmol，
          3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始：n mol     n mol        0       0
反应：1.5mol      0.5mol           1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=

(n-1.5)mol

2L

：

( n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3，
再根据物质的量浓度公式计算浓度；
根据D的浓度求出D的反应速率，C、D反应速率之比即为计量数之比；
根据C的反应速率求B的反应速率．

解答： 解：D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为1mol．
        3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
开始：n mol     n mol    0           0
反应：1.5mol   0.5mol              1mol
5min：（n-1.5）mol  （ n-0.5）mol   1mol
c（A）：c（B）=

(n-1.5)mol

2L

：

( n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3，
（1）有以上分析可知开始时A，B的物质的量都为3mol，则A在5min末的浓度是

3-1.5

2

mol/L=0.75mol/L；
答：A在5min末的浓度是0.75mol/L；
（2）反应速率之比等于化学计量数之比，x=2，则v（B）=

1

2

v（C）=

1

2

×0.1mol（L?min）^-1=0.05mol（L?min）^-1，
答：B的平均反应速率为0.05mol（L?min）^-1；
（3）D的浓度为0.5mol/L，反应时间为5min，D的反应速率为0.1mol?L^-1?min^-1，
答：D的平均反应速率为0.1mol（L?min）^-1；
（4）D的浓度为0.5mol/L，反应时间为5min，D的反应速率为0.1mol?L^-1?min^-1，C的反应速率是0.1mol?L^-1?min^-1，根据同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以x=2，
答：X的值为2．

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，注意化学反应速率计算中常见的错误：1．忽视体积因素，用某物质的物质的量的变化量除以时间的变化量计算；2．用一段时间后某物质的物质的量浓度除以时间的变化量直接计算．