Question

將等物質的量的A和B，混合于2L的密閉容器中，發生如下反應3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），經過5min時，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的反應速率是0.1mol?L^-1?min^-1，A在5min末的濃度是

0.75mol/L

，x的值是

2

，B的反應速率是

0.05mol?L^-1?min^-1

．

Answer 1

分析：先設A、B的物質的量為nmol；根據D的濃度計算D的物質的量，根據D的物質的量計算反應的A、B的物質的量，根據5min時，A、B濃度之比求出A、B開始時的物質的量，用開始時的物質的量減反應的物質的量即為5min末的物質的量，再根據物質的量濃度公式計算濃度；根據D的濃度求出D的反應速率，C、D反應速率之比即為計量數之比；根據C的反應速率求B的反應速率．

解答：解：D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質的量為1mol．
      設A、B的物質的量為nmol，
               3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始         n mol   n mol     0         0 
反應         1.5mol  0.5mol           1mol
5min  （n-1.5）mol   （ n-0.5）mol    1mol
c（A）：c（B）=

(n-1，5)mol

2L

：

( n-0.5)mol

2L

=3：5，
所以n=3
①A在5min末的物質的量為：（n-1，5）mol=1.5mol，其物質的量濃度為

1.5mol

2L

=0.75mol/L；
②D的濃度為0.5mol/L，反應時間為5min，D的反應速率為0.1mol?L^-1?min^-1，C的反應速率是0.1mol?L^-1?min^-1，根據同一反應中，各物質的反應速率之比等于計量數之比，所以x=2；
③C的反應速率是0.1mol?L^-1?min^-1，根據同一反應中，各物質的反應速率之比等于計量數之比，所以B的反應速率是0.05mol?L^-1?min^-1；
故答案為：0.75mol/L；2；0.05mol?L^-1?min^-1；

點評：化學反應速率計算中常見的錯誤：
1、忽視體積因素，用某物質的物質的量的變化量除以時間的變化量計算；
2、用一段時間后某物質的物質的量濃度除以時間的變化量直接計算；