Question

在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得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·min)。计算:

(1)5min末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·min)

②v(B)=6mol/(L·min)

③v(C)=4.5mol/(L·min)

④v(D)=8mol/(L·min)

其中反应速率最快的是________（填编号）。

Answer

1.5mol/L 0.2mol/(L•min) 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。答案为：1.5mol/L；

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

(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·min)；

②v(B)=6mol/(L·min)，v(A)=3mol/(L·min)；

③v(C)=4.5mol/(L·min)，v(A)=1.5mol/(L·min)；

④v(D)=8mol/(L·min)，v(A)=4mol/(L·min)；

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