Question

【題目】把1 mol X氣體和0.5 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中，發生如下反應：3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)，2 min末生成0.4 mol W，若測得以Z的物質的量濃度變化表示的平均反應速率為0.1mol/(L·min) ，試計算（寫出計算過程）

（1）前2 min內，用X表示的平均反應速率。

（2）2 min末時Y的轉化率。

（3）化學方程式中Z的化學計量數n。

Answer 1

【答案】（1） v（X）= 0.15 mol·L-1·min-1；（2）40%；（3）n = 2

【解析】生成的Z為：0.1mol/(L·min)×(2L×2min)=0.4mol

利用三段式法計算：

3X（g）+Y（g）=nZ（g）+2W（g）

起始：1mol 0.5mol 0 0

轉化：0.6mol 0.2mol 0.4mol 0.4mol

平衡：0.4mol 0.3mol 0.4mol 0.4mol

（1）由反應速率之比等于化學計量數之比可知：v（X）=3/2v（W）= =0.15 mol·L-1·min-1；，答：前2min內X的平均反應速率為0.15 mol·L-1·min-1；；

（2）平衡時Y的物質的量為0.3mol，則2 min末時Y的轉化率α（Y）=0.2mol/0.5mol=0.4，答：2min末時Y的轉化率為40%。

（3）v（W）=0.4mol/(2L×2min)

=0.1mol/(L·min)，v（Z）=0.4mol/(2L×2min)=0.1mol/(L·min)，由反應速率之比等于化學計量數之比可知：n：2=0.1mol/(L·min)：0.1mol/(L·min)，n=2，

答：化學反應方程式中n的值為2。