Question

在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M(g)+ 3N(g) x Q(g)+3R(g)，经2min达平衡，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol/L。求：
（1）用气体M来表示该反应的化学反应速率是多少？
（2）反应前后的压强比是多少？
（3）N的转化率是多少？
（4）平衡时气体Q所占的体积分数为多少？

Answer 1

（1）0.4mol/(L·min)
（2）反应前后的压强比是5/4.2
（3）80%
（4）19%

试题分析：根据题中信息、物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比和化学方程式列出“三行式”，
2M(g)+ 3N(g)      x Q(g)+3R(g)
开始的物质的量 2mol    3mol            0        0
反应的物质的量 1.6mol  2.4mol    0.4mol/L×2L  2.4mol
2min后物质的量 0.4mol  0.6mol          0.8mol    2.4mol
根据物质的量之比等于化学计量数之比，x=1。
（1）v(M)= △c(M)÷t=△n(M)÷V÷t=1.6mol÷2L÷2min=0.4mol/(L·min)。
（2）根据压强之比等于物质的量之比，故反应前后的压强比是(2mol+3mol)/( 0.4mol+0.6mol+0.8mol+2.4mol)=5/4.2。
（3） N的转化率是2.4mol÷3mol×100%=80%。
（4） 平衡时气体Q所占的体积分数为0.8mol÷( 0.4mol+0.6mol+0.8mol+2.4mol)×100%=19%。