Question

【題目】將2mol X和2mol Y充入2L密閉容器中進行反應：X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g)。2min末該反應達到平衡時生成0.8mol Z，測得Q的濃度為0.4，則

（1）a的值為______

（2）平衡時X的濃度為_______

（3）平衡時Y的轉化率_________

（4）0~2min內Y的反應速率為_______

（5）化學反應平衡時氣體X的物質的量分數為_______

Answer 1

【答案】2 0.8mol/L 60% 0.3mol/（Lmin） 40%

【解析】

（1）根據n=cV計算生成的Q的物質的量，再根據轉化物質的量之比等于化學計量數之比計算a的值；

（2）根據生成的n（Z），利用轉化物質的量之比等于化學計量數之比計算參加反應的X的物質的量，進而計算平衡時X的物質的量，再根據c=n÷V計算；

（3）根據生成的n（Z），利用轉化物質的量之比等于化學計量數之比計算參加反應的Y的物質的量，再根據轉化率定義計算；

（4）根據υ=Δc÷Δt計算υ（Y）；

（5）根據平衡時X的物質的量和總物質的量計算X的物質的量分數。

（1）平衡時生成0.8molZ，測得Q的濃度為0.4molL-1，則生成的n（Q）=0.4molL-1×2L=0.8mol，所以2：a=0.8mol：0.8mol，解得a=2；

（2）平衡時生成0.8molZ，則參加反應的X的物質的量為0.8mol×1/2=0.4mol，故平衡時X的物質的量為2mol-0.4mol=1.6mol，平衡時X的濃度為1.6mol÷2L=0.8mol/L；

（3）平衡時生成0.8molZ，則參加反應的Y的物質的量為0.8mol×3/2=1.2mol，故Y的轉化率為1.2mol÷2mol×100%=60%；

（4）消耗Y的濃度是1.2mol÷2L＝0.6mol/L，則反應速率υ（Y）=0.6mol/L÷2min=0.3mol/（Lmin）；

（5）化學反應平衡時X、Y、Z、Q的物質的量分別是1.6mol、0.8mol、0.8mol、0.8mol，因此氣體X的物質的量分數為1.6mol÷4mol×100%＝40%。