Question

6．在一定條件下，在容積為2L的密閉容器中，將2mol氣體M和3mol氣體N混合，發生如下反應：2M（g）+3N（g）?x Q（g）+3R（g），經2min達平衡，生成2.4molR，并測得Q的濃度為0.4mol/L．求：
（1）用氣體M來表示該反應的化學反應速率是多少？
（2）N的轉化率是多少？
（3）平衡時氣體Q所占的體積分數為多少？
（4）x等于多少？

Answer 1

分析 結合化學平衡三段式列式計算，根據n=cV計算生成Q的物質的量，結合R的物質的量，利用物質的量之比等于化學計量數之比計算x的值；
（1）依據反應速率V=$\frac{△c}{△t}$計算得到；
（2）根據C可知參加反應N的物質的量，N的轉化率=$\frac{參加反應的N的物質的量}{N的起始物質的量}$×100%；
（3）平衡時氣體Q所占的體積分數，可以利用氣體物質的量分數計算；
（4）根據物質的量之比等于化學計量數之比計算x的值．

解答 解：經2min達平衡，生成2.4molR，并測得Q的濃度為0.4mol/L，Q物質的量=0.4mol/L×2L=0.8mol，物質的量之比等于化學計量數之比，0.8：2.4=x：3，計算得到x=1；
                       2M（g）+3N（g）?Q（g）+3R（g）
起始量（mol）  2             3                0          0
變化量（mol） 1.6          2.4             0.8        2.4
平衡量（mol） 0.4           0.6            0.8        2.4
（1）用氣體M來表示該反應的化學反應速率=$\frac{\frac{1.6mol}{2L}}{2min}$=0.4mol/L，
答：用氣體M來表示該反應的化學反應速率0.4mol/L；
（2）N的轉化率=$\frac{2.4mol}{3mol}$×100%=80%，
答：N的轉化率80%；
（3）平衡時氣體Q所占的體積分數=氣體物質的量分數=$\frac{0.8mol}{0.4mol+0.6mol+0.8mol+2.4mol}$×100%=19%；
答：平衡時氣體Q所占的體積分數19%；
（4）經2min達平衡，生成2.4molR，并測得Q的濃度為0.4mol/L，Q物質的量=0.4mol/L×2L=0.8mol，物質的量之比等于化學計量數之比，0.8：2.4=x：3，計算得到x=1，
答：x等于1．

點評 本題考查了化學平衡計算分析應用，主要是氣體體積分數，轉化率，壓強之比等的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．