【題目】在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、npq為物質(zhì)系數(shù)。在0 min~3 min內(nèi),各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化如下表所示:

物質(zhì)

時(shí)間

X

Y

Z

Q

起始(mol)

0.7

1

2 min末(mol)

0.8

2.7

0.8

2.7

3 min末(mol)

0.8

已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,,

(1)試確定以下物質(zhì)的相關(guān)量:

起始時(shí)c(Y)=________________,c(Q)=________________

(2)方程式中m______,n______,p________q_________。

(3)用Y表示2 min內(nèi)的反應(yīng)速率________________。

(4)2 min末Q的轉(zhuǎn)化率為________________。

(5)試判斷在2 min內(nèi)v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”),在2 min末~3 min末v(正)_________v(逆)(填“>”、“<”或“ =”)。

【答案】 1.15 mol /L 1.5 mol /L m=1 n=4 p=2 q=3 0.1 mol·L-1·min-1 10% <

【解析】2min內(nèi)v(Q)=0.075molL-1min-1,則n(Q)=0.075molL-1min-1×2min×2=0.3mol,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,2min內(nèi)X的物質(zhì)的量變化為:0.8mol-0.7mol=0.1mol,Z的物質(zhì)的量變化為:1mol-0.8mol=0.2mol,根據(jù)反應(yīng)速率v(Z):v(Y)=1:2可知,Y的物質(zhì)的量變化為:n(Y)=2n(Z)=0.4mol,反應(yīng)方程式中物質(zhì)的量變化與其化學(xué)計(jì)量數(shù)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(yīng)方程式為:X(g)+4Y(g)2Z(g)+3Q(g)。

(1)2min內(nèi)生成0.1molX,根據(jù)反應(yīng)X(g)+4Y(g)2Z(g)+3Q(g)可知,2min內(nèi)生成Y的物質(zhì)的量為0.4mol,則起始時(shí)Y的物質(zhì)的量為:2.7mol-0.4mol=2.3mol, c(Y)==1.15 mol /L;Q2min內(nèi)物質(zhì)的量減少,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,2min內(nèi)消耗的Q的物質(zhì)的量為:0.1mol×3=0.3mol,則起始是Q的物質(zhì)的量為:2.7mol+0.3mol=3mol,c(Q)==1.5 mol /L,故答案為:1.15 mol /L;1.5 mol /L;

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

(3)2min內(nèi)消耗的Y的物質(zhì)的量為:n(Y)=0.4mol,則用Y表示2min內(nèi)的反應(yīng)速率為:v(Y)==0.1molL-1min-1,故答案為:0.1molL-1min-1;

(4)2min內(nèi)v(Q)=0.075molL-1min-1,則n(Q)=0.075molL-1min-1×2min×2=0.3mol,

根據(jù)(1)可知反應(yīng)前Q的物質(zhì)的量為3mol,所以2minQ的轉(zhuǎn)化率為:×100%=10%,故答案為:10%;

(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,2min內(nèi)反應(yīng)物X、Y的物質(zhì)的量逐漸增大,生成物P、Q的物質(zhì)的量減小,說(shuō)明平衡向著逆向移動(dòng),則在2min內(nèi)v()<v();根據(jù)表中Z的物質(zhì)的量可知,在2minZ的物質(zhì)的量與3min時(shí)相等,說(shuō)明2min時(shí)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則正逆反應(yīng)速率相等,即:v()=v(),故答案為:<;=。

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