Question

9．在容積為2L的密閉容器中充入3mol氣體A和2.5mol氣體B，發生反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）（正反應為吸熱反應），5min時測得生成1mol D，C的平均反應速率v（C）=0.1mol•L^-1•min^-1，試求：
（1）方程式中C的化學計量數x=2．
（2）5min內A的平均反應速率v（A）=0.15mol/L•min．
（3）5min時B的轉化率為20%．
（4）溫度升高A的轉化率增大（填“增大”或“減小”或“不變”下同），壓強增大B的轉化率不變．

Answer 1

分析 結合化學平衡三段式列式計算，C的平均反應速率v（C）=0.1mol•L^-1•min^-1，反應生成C物質的量=0.1mol•L^-1•min^-1×2L×5min=1mol；
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol） 3       2.5    0       0
變化量（mol） 1.5     0.5    0.5x    1
平衡量（mol） 1.5      2     0.5x    1
（1）依據上述計算結合反應生成的C物質的量計算得到x；
（2）反應速率=$\frac{△c}{△t}$；
（3）轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（4）由題意可知，正反應為吸熱反應，所以升高溫度，平衡向正反應方向移動，由（1）計算得x，根據增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動進行判斷．

解答 解：C的平均反應速率v（C）=0.1mol•L^-1•min^-1，反應生成C物質的量=0.1mol•L^-1•min^-1×2L×5min=1mol；
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol） 3       2.5    0       0
變化量（mol） 1.5     0.5    0.5x    1
平衡量（mol） 1.5      2     0.5x    1
（1）上述計算結合反應生成的C物質的量計算得到x，0.5x=1，x=2；
故答案為：2；
（2）5min內A的平均反應速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.5mol}{2L}}{5min}$=0.15mol/L•min；
故答案為：0.15mol/L•min；
（3）5min時B的轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.5mol}{2.5mol}$×100%=20%；
故答案為：20%；
（4）由題意可知，正反應為吸熱反應，所以升高溫度，平衡向正反應方向移動，所以A的轉化率增大，由（1）計算得x=2，所以該反應為氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不移動，所以B的轉化率不變，
故答案為：增大；不變．

點評 本題考查了化學平衡計算應用，主要是反應速率、轉化率的計算應用、影響平衡移動的因素等，概念理解應用是解題關鍵，題目較簡單．