Question

15．把4molX氣體和 6mol Y氣體混合于2L密閉容器中，使它們發生如下反應：X（g）+2Y（g）=3Z（g）+nW（g），5min末生成3molZ，若測知以W的濃度變化來表示的反應速率為0.2mol•（L•min）^-1．試計算：（寫出計算過程）
（1）5min末時X、Y的濃度？
（2）前5min內用X的濃度變化表示的平均反應速率？
（3）化學方程式中n的值．

Answer 1

分析 5min末生成3molZ，v（Z）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol•（L•min）^-1，以W的濃度變化來表示的反應速率為0.2mol•（L•min）^-1，由反應速率之比等于化學計量數之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，則
        X（g）+2Y（g）=3Z（g）+2W（g），
開始  4            6           0             0
轉化  1             2          3              2
5min  3             4          3              2
結合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$計算．

解答 解：5min末生成3molZ，v（Z）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol•（L•min）^-1，以W的濃度變化來表示的反應速率為0.2mol•（L•min）^-1，由反應速率之比等于化學計量數之比可知，$\frac{0.3}{0.2}=\frac{3}{n}$，解得n=2，則
         X（g）+2Y（g）=3Z（g）+2W（g），
開始   4             6           0             0
轉化  1              2          3              2
5min  3             4          3              2
（1）5min末時X的濃度為$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，Y的濃度為$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L，
答：5min末時X、Y的濃度分別為1.5mol/L、2mol/L；
（2）前5min內用X的濃度變化表示的平均反應速率為$\frac{\frac{1mol}{2L}}{5min}$=0.1mol•（L•min）^-1，
答：X的濃度變化表示的平均反應速率為0.1mol•（L•min）^-1；
（3）由上述分析可知化學方程式中n=2，答：n的值為2．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、速率與化學計量數的關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．