問題詳情:
將氣體A、B置於固定容積為2 L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),反應進行到10 s末,達到平衡,測得A的物質的量為1.8 mol,B的物質的量為0.6 mol,C的物質的量為0.8 mol。
(1)用C表示10 s內反應的平均反應速率為________。
(2)反應前A的物質的量濃度是________。
(3)10 s末,生成物D的濃度為________。
(4)A與B的平衡轉化率之比為________。
(5)反應過程中容器內氣體的平均相對分子質量變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),氣體的密度變化是________。
(6)平衡後,若改變下列條件,生成D的速率如何變化(填“增大”、“減小”或“不變”):①降低温度______;②增大A的濃度________;③恆容下充入氖氣_______。
【回答】
0.04mol·L-1·s-1 1.5 mol·L-1 0.4 mol·L-1 1∶1 不變 不變 減小 增大 不變
【分析】
3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)
起始(mol): a b 0 0
轉化(mol): 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡(mol): 1.8 0.6 0.8 0.8
(1) 10s內v(C)=;
(2)反應前,n(A)= 1.8mol+1.2mol=3mol,c(A)=;
(3)10 s末,c(D)=;
(4) 開始時n(A)=(1.8+1.2)mol=3.0mol,開始時n(B)=(0.4+0.6)mol=1.0mol,加入的反應物物質的量之比等於其計量數之比時,反應物的轉化率相等;
(5) 反應前後氣體計量數之和不變,則反應前後氣體總物質的量不變,反應前後氣體總質量不變,根據=可知其平均摩爾質量不變,摩爾質量在數值上等於其相對分子質量,反應前後氣體總質量不變、容器體積不變;
(6) ①降低温度,反應速率減小;
②增大A的濃度,反應速率增增大;
③恆容下衝入Ne,對參加反應的氣體來説,濃度不變,則速率不變;
【詳解】
3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)
起始(mol): a b 0 0
轉化(mol): 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡(mol): 1.8 0.6 0.8 0.8
(1)v(C)==0.04mol·L-1·s-1,
故*為:0.04mol·L-1·s-1;
(2)反應前,c(A)==1.5 mol·L-1,
故*為:1.5 mol·L-1;
(3)10 s末,c(D)==0.4 mol·L-1,
故*為:0.4 mol·L-1;
(4) 開始時n(A)=(1.8+1.2)mol=3.0mol,開始時n(B)=(0.4+0.6)mol=1.0mol,加入的反應物物質的量之比等於其計量數之比時,反應物的轉化率相等,加入的A. B的物質的量之比等於其計量數之比,則A. B的轉化率相等,故α(A)=α(B),則α(A):α(B) =1:1,
故*為:1:1;
(5) 反應前後氣體計量數之和不變,則反應前後氣體總物質的量不變,反應前後氣體總質量不變,根據=可知其平均摩爾質量不變,摩爾質量在數值上等於其相對分子質量,所以其相對分子質量不變;反應前後氣體總質量不變、容器體積不變,則密度不變,
故*為:不變;不變;
(6) 由反應3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)可知:
①降低温度,反應速率減小,
故*為:減小;
②增大A的濃度,反應速率增大,
故*為:增大;
③恆容下充入Ne,對參加反應的氣體來説,濃度不變,則速率不變,
故*為:不變。
【點睛】
本題易錯點是注意計算反應速率時,要將物質的量轉換為濃度,再代入公式計算。
知識點:化學反應速率
題型:計算題