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为化学计量数。在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示:物质时间XYZQ起始/mol0.712min末/mol0.8

Question

在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

物质 时间	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内v(Q)="0.075" mol·L ^-1 ·min ^-1 ,,
(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2 min内的反应速率 　　　　 。 

Answer 1

(1)2.3 mol　3 mol
(2)1　4　2　3
(3)0.05 mol·L ^-1 ·min ^-1

本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量,可知反应逆向进行。
Δn(Q)="v(Q)·V·Δt=0.075" mol·L ^-1 ·min ^-1 ×2 L×2 min="0.3" mol
对反应过程作“三段式”法分析如下:
　　　　mX+　nY pZ+　qQ
始/mol  0.7        n(Y)     1          n(Q)
变/mol  Δn(X)   Δn(Y)   Δn(Z)    0.3
2 min末/mol     0.8        2. 7       0.8        2.7
故Δn(X)="0.8" mol-0.7 mol="0.1" mol
Δn(Z)="1" mol-0.8 mol="0.2" mol
n(Q)="0.3" mol+2.7 mol="3" mol
(1)因故,v(Y)="0.075" mol·L ^-1 ·min ^-1 ×="0.1" mol·L ^-1 ·min ^-1
Δn(Y)="0.1" mol·L ^-1 ·min ^-1 ×2 min×2 L="0.4" mol
n(Y)="2.7" mol-0.4 mol="2.3" mol
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)="0.1" mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3
(3),v(Q)="0.075" mol·L ^-1 ·min ^-1 ,故v(Z)="0.05" mol·L ^-1 ·min ^-1 。