Question

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t₀～t₁阶段的c（B）变化未画出]，t₁时刻达到平衡，反应过程中混合气体的平均相对分子质量始终不变．请回答：
（1）写出该反应的化学方程式

 

（2）若t₁=15s，则用B的浓度变化表示的t₀～t₁阶段的平均反应速率为

 

（3）反应起始时B的体积分数为

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）A的浓度减小为反应物，C的浓度增大为生成物，且反应前后计量数相同，根据反应物质的变化量之比等于计量数比求算；
（2）根据图象中C的浓度变化求算其反应速率，然后速率之比等于对应物质的化学计量数之比；
（3）由图可知，c（A起始）=0.15mol/L，n（A起始）=0.3mol，所以体积为2L，反应后的总物质的量为（0.11mol/L+0.06mol/L+0.05mol/L）×2L=0.44mol，以此解答．

解答： 解：（1）A的浓度较小为反应物，A的浓度变化为：0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度增大为生成物，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则A、C的计量数之比为3：2，在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化，则反应前后计量数相同，所以B为生成物，且计量数为1，所以反应方程式为：3A?B+2C，故答案为：3A?B+2C；
（2）由图象C的浓度变化为c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，则其反应速率为v（C）=

△c

△t

=

0.06mol/L

15s

=0.004 mol?L^-1?s^-1，所以v（B）=

v(C)

2

=0.002mol/L，故答案为：0.002mol/L；
（3）又由图可知，c（A起始）=0.15mol/L，n（A起始）=0.3mol，所以体积为2L，反应后的总物质的量为（0.11mol/L+0.06mol/L+0.05mol/L）×2L=0.44mol，所以起始B的物质的量为0.44mol-0.3mol-0.1mol=0.04mol，体积之比等于物质的量之比，即

0.04mol

0.44mol

×100%=9.1%，所以，反应起始时B的体积分数为9.1%，故答案为：9.1%．

点评：本题考查了反应速率的计算、反应方程式的确定等，题目涉及的内容较多，侧重于考查学生对所学知识的综合应用能力，题目难度中等．