Question

【題目】在2 L密閉容器中進行反應：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q為化學計量數。在0～3 min內，各物質物質的量的變化如下表所示：

已知2 min內v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。

（1）試確定：起始時n(Y)＝________，n(Q)＝________。

（2）方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。

（3）用Z表示2 min內的反應速率________。

Answer 1

【答案】 2.3 mol 3 mol 1 4 2 3 0.05 mol·L－1·min－1

【解析】2min鐘內v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，則△n（Q）=0.075mol·L－1·min－1×2min×2L=0.3mol，根據表中數據可知，2min內X的物質的量變化為：△n（X）=0.8mol－0.7mol=0.1mol，Z的物質的量變化為△n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，根據反應速率v(Z)∶v(Y)＝1∶2可知，Y的物質的量的變化為△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，反應方程式中物質的量的變化與其化學計量數成正比，則：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1:4:2:3，所以m=1、n=4、p=2、q=3，反應方程式是：X(g)＋4Y(g)2Z(g)＋3Q(g)。

（1）2min內生成0.1molX，根據X(g)＋4Y(g)2Z(g)＋3Q(g)可知，2min內生成Y的物質的量是0.4mol，則起始時Y的物質的量為：2.7mol-0.4mol=2.3mol；Q在2min內減少了△n（Q）=0.075mol·L－1·min－1×2min×2L=0.3mol，所以Q的起始物質的量是2.7mol+0.3mol=3mol，故答案是2.3 mol；3 mol。

（2）根據以上分析可知，m=1、n=4、p=2、q=3，故答案是：1；4；2；3。

（3）2min內消耗的Z的物質的量是n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，則用Z表示2min內的反應速率是：v(Z)= =0.05mol·L－1·min－1，故答案是：0.05mol·L－1·min－1。