Question

【題目】在2 L的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0～2 min內，各物質的物質的量變化如下表所示：

物質	X	Y	Z	Q
起始/mol	0.7		1
2 min末/mol	0.8	2.7[	0.8	2.7

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

（1）試確定以下物質的相關量：起始時n(Y)＝________，n(Q)＝________。

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

（3）用Z表示2 min內的反應速率為________。

Answer 1

【答案】（1）2.3mol；3.0mol（2）1；4；2；3（3）0.05mol/(L·min)

【解析】

試題分析：2min內v（Q）=0.075molL-1min-1，則△n（Q）=0.075molL-1min-1×2min×2L=0.3mol，根據表中數據可知，2min內X的物質的量變化為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，Z的物質的量變化為：1mol - 0.8mol=0.2mol，根據反應速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物質的量變化為：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，反應方程式中物質的量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，反應方程式為：X（g）+4Y（g）2Z（g）+3Q（g）。

（1）2min內生成0.1molX，根據反應X（g）+4Y（g）2Z（g）+3Q（g）可知，2min內生成Y的物質的量為0.4mol，則起始時Y的物質的量為：2.7mol-0.4mol=2.3mol；Q在2min內物質的量減少，根據反應方程式可知，2min內消耗的Q的物質的量為：0.1mol×3=0.3mol，則起始是Q的物質的量為：2.7mol+0.3mol=3mol；

（2）根據以上分析可知，m=1、n=4、p=2、q=3；

（3）2min內消耗的Z的物質的量為：n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，濃度為0.2mol÷2L＝0.1mol/L，則用Z表示2min內的反應速率為：v（Z）=0.1mol/L÷2min＝=0.05molL-1min-1。