Question

一定条件下，在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol，5min末反应达到化学平衡，此时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L^-1·min^-1。计算：

（1）平衡时A的物质的量浓度为___。

（2）前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为___。

（3）化学方程式中n值为___。

（4）此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：

①v(A)=5mol·L^-1·min^-1②v(B)=6mol·L^-1·min^-1③v(C)=0.075mol·L^-1·s^-1④v(D)=0.1mol·L^-1·s^-1

其中反应速率最快的是___。

Answer

1.5mol·L-1 0.2mol·L-1·min-1 2 ①

【解析】

利用起始量与某物质的平衡量进行化学方程式中平衡浓度、反应速率及化学计量数的计算时，常将速率转化为变化量，从而建立三段式。比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时，应转化为同一物质，然后比较分析。

D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)，则生成D的物质的量浓度为c(D)= 0.2mol/(L·min)×5min=1mol/L。从而建立以下三段式：

(1)由上面分析可知，5min末A的物质的量浓度为1.5mol·L－1。答案为：1.5mol·L－1；

(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)==0.2mol·L-1·min-1。答案为：0.2mol·L-1·min-1；

(3)由浓度的变化量之比等于化学计量数之比，可得出=，n=2。答案为：2；

(4)为便于比较，将各物质表示的速率都转化为A物质表示的速率，则为：

①v(A)=5mol·L-1·min-1；

②v(B)=6mol·L-1·min-1，v(A)=3mol·L-1·min-1；

③v(C)=0.075mol·L-1·s-1，v(A)=0.075mol·L-1·s-1×60s·min-1=4.5mol·L-1·min-1；

④v(D)=0.1mol·L-1·s-1，v(A)=0.1mol·L-1·s-1×60s·min-1×=3mol·L-1·min-1；

以上速率中，5mol·L-1·min-1最大，故反应速率最快的是①。答案为：①。