Question

7．將等物質的量的A和B置于4L的密閉容器中，發生如下反應：
3A（g）+B（g）═xC（g）+2D（g），經過5min后，D的濃度為0.5mol•L^-1，c（A）：c（B）=2：3，v（C）為0.2mol•L^-1•min^-1，則：
剛開始加入A的物質的量為3mol，A在5min末的濃度是0.75mol/L，B的平均反應速率是0.05mol•L^-1•min^-1，D的平均反應速率是0.1mol•L^-1•min^-1，，x的值是2．

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的物質的量計算參加反應的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求出x，最后根據C的反應速率求B的反應速率．

解答 解：D的濃度為0.5mol•L^-1，所以D的物質的量為2mol，設A、B的物質的量為nmol，則：
              3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g）
開始（mol）：n       n         0         0
反應（mol）：1.5     0.5                  2
5min（mol）：（n-1.5）（ n-0.5）2
c（A）：c（B）=$\frac{n-1.5}{n-0.5}$=3：5，所以n=3
A在5min末的物質的量為（3-1.5）mol=1.5mol，其物質的量濃度為$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L；
D的濃度為$\frac{2mol}{4L}$=0.5mol/L，反應時間為5min，D的反應速率v=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=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；
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B的反應速率是0.05mol•L^-1•min^-1；
故答案為：3mol；0.75mol/L；0.05mol•L^-1•min^-1；0.1mol•L^-1•min^-1；2；

點評 本題主要考查了化學平衡、反應速率的有關計算，難度不大，運用三段式法解答本題即可．