Question

在2L密闭容器中进行反应：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q为物质系数．在0min～3min 内

在2L密闭容器中进行反应：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q为物质系数．在0min～3min 内，各物质物质的量的变化如如表所示：已知2min内 v（Q）=0.075mol?L-1?min-1，且 v（z）：v（Y）=1：2（1）试确定以下物质的相关量：起始时n（Y）=______，n（Q）=______．（2）方程式中m=______，n=______，p=______，q=______．（3）用Z表示2min内的反应速率______．（4）2min末Q的转化率为______．（5）试判断在2min内v（正）______v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”），在2min末～3min末v（正）______ v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

2min内v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，则△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根据表中数据可知，2min内X的物质的量变化为：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物质的量变化为：1mol-0.8mol=0.2mol，
根据反应速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物质的量变化为：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反应方程式中物质的量变化与其化学计量数成正比，则：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，反应方程式为：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
（1）2min内生成0.1molX，根据反应X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）可知，2min内生成Y的物质的量为0.4mol，则起始时Y的物质的量为：2.7mol-0.4mol=2.3mol；
Q在2min内物质的量减少，根据反应方程式可知，2min内消耗的Q的物质的量为：0.1mol×3=0.3mol，则起始是Q的物质的量为：2.7mol+0.3mol=3mol，
故答案为：2.3mol；3mol；
（2）根据以上分析可知，m=1、n=4、p=2、q=3，故答案为：1；4；2；3；
（3）2min内消耗的Z的物质的量为：n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，
则用Z表示2min内的反应速率为：v（Z）=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.05mol?L^-1?min^-1；
（4）2min内v（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1，则△n（Q）=0.075mol?L^-1?min^-1×2min×2=0.3mol，
根据（1）可知反应前Q的物质的量为3mol，
所以2min末Q的转化率为：

0.3mol

3mol

×100%=10%，
故答案为：10%；
（5）根据表中数据可知，2min内反应物X、Y的物质的量逐渐增大，生成物P、Q的物质的量减小，说明平衡向着逆向移动，则在2min内v（正）＜v（逆）；
根据表中Z的物质的量可知，在2min末Z的物质的量与3min时相等，说明2min时已经达到平衡状态，则正逆反应速率相等，即：v（正）=v（逆），
故答案为：＞；=．