Question

把0.6molW气体和0.5molX气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4W(g)+3X(g)2Y(g)+nZ(g)。2min末已生成0.2molY，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.0025mol/(L·s)，试计算

（1）前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为______。

（2）2min末时X的浓度为__________。

（3）化学反应方程式中n=________。

（4）2min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的___倍。

Answer

0.1mol/(L·min) 0.1mol/L n=6

【解析】

用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比确定用W表示的速率；根据方程式的计量数的关系求出2min末时X的浓度以及方程式中的n；根据恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，确定2min末体系内压强是反应前压强的倍数。

（1）前2min内用Y浓度变化表示的平均反应速率为υ（Y）==0.05mol/（L·min），根据不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，υ（W）：υ（Y）=4:2，υ（W）=2υ（Y）=20.05mol/（L·min）=0.1mol/（L·min）。

（2）根据反应方程式，前2min内生成0.2molY消耗0.3molX，2min末X物质的量为0.5mol-0.3mol=0.2mol，2min末X的浓度为0.2mol2L= 0.1mol/L。

（3）υ（Z）=0.0025mol/（L·s），将单位换算υ（Z）=0.15mol/（L·min），υ（Y）：υ（Z）=0.05mol/（L·min）：0.15mol/（L·min）=2：n，n=6。

（4）根据反应方程式，前2min内生成0.2molY则消耗0.3molX、消耗0.4molW、生成0.6molZ，所以2min末X物质的量为0.5mol-0.3mol=0.2mol，W的物质的量为0.6mol-0.4mol=0.2mol，2min末气体总物质的量为0.2mol+0.2mol+0.2mol+0.6mol=1.2mol，开始气体总物质的量为0.6mol+0.5mol=1.1mol，2min末恢复到反应前温度，温度和体积相同时气体压强之比等于气体物质的量之比，2min末体系内压强是反应前压强的=倍。