Question

19．回答下列問題：
（1）將等物質(zhì)的量的A和B，混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：
3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），5min后測得c（D）=0.5mol•L^-1，
c（A）：c（B）=3：5，C的反應速率是0.1mol•L^-1•min^-1．
①A在5min末的濃度是0.75mol/L．
②v（B）=0.05mol/（L•min）．
③x=2．
（2）在25℃時，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液中，放入5.6g純鐵粉，反應進行到2min末收集到氫氣1.12L（標準狀況），在此后又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解．若不考慮溶液體積的變化，則：
①前2min內(nèi)用FeCl₂表示的平均反應速率是0.25mol/（L•min）．
②后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應速率是0.25mol/（L•min）．
③前2min與后4min相比，反應速率前2分鐘較快，其原因是在其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率增大，隨著反應進行，反應物的濃度逐漸減小，因而v隨之減小．

Answer 1

分析 （1）將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，生成的D為2L×0.5mol/L=1mol，則：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n     n       0       0
變化量（mol）：1.5   0.5     0.5x    1
5min時（mol）：n-1.5 n-0.5   0.5x    1
由于5min時c（A）：c（B）=3：5，則（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，據(jù)此解答；
（2）①根據(jù)氫氣的體積計算生成的氯化亞鐵的物質(zhì)的量，再利用反應速率公式計算氯化亞鐵的平均反應速率；
②先算出2min后氫離子的物質(zhì)的量的變化量，再根據(jù)平均反應速率公式計算；
③根據(jù)濃度與反應速率的關系分析．

解答 解：（1）將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，生成的D為2L×0.5mol/L=1mol，則：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n      n      0      0
變化量（mol）：1.5    0.5    0.5x    1
5min時（mol）：n-1.5  n-0.5  0.5x    1
由于5min時c（A）：c（B）=3：5，則（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得：n=3，
①此時A的濃度c（A）=$\frac{（3-1.5）mol}{2L}$=0.75mol/L，
故答案為：0.75mol/L；
②5min末用B表示的平均反應速率為：v（B）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L•min），
故答案為：0.05mol/（L•min）；
③C的反應速率是0.1mol•L^-1•min^-1，則：$\frac{\frac{0.5xmol}{2L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），解得：x=2，
故答案為：2；
（2）①反應前氯化亞鐵的物質(zhì)的量為0，
   Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑
  56g          1mol     22.4L 
  2.8g       0.05mol   1.12L
v（FeCl₂ ）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.05mol}{0.1L}}{2min}$=0.25 mol/（L．min），
故答案為：0.25 mol/（L•min）；
②反應前氯化氫的物質(zhì)的量為：$\frac{14.6g}{36.5g/mol}$=0.4mol，鐵的物質(zhì)的量為：$\frac{5.6g}{56g/mol}$，結合方程式知氯化氫過量，通過①知，前兩分鐘，鐵反應消耗2.8g，還剩2.8g；2min-4min時，鐵反應了2.8g，
  Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑
  56g     2 mol
  2.8g   0.1mol
所以氯化氫的物質(zhì)的量的變化量為0.1mol，
所以4min內(nèi)用HCl表示的平均反應速率為：v（HCl ）=$\frac{\frac{0.1mol}{0.1L}}{4min}$=0.25 mol/（L•min），
故答案為：0.25 mol/（L•min）；
③根據(jù)同一反應、同一時間段內(nèi)中，各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比，所以前兩分鐘內(nèi)，氯化氫的平均反應速率為0.5mol/（L．min）；2min-4min時，氯化氫的平均反應速率為0.25 mol/（L．min），
所以前兩分鐘內(nèi)反應速率快，原因是：隨著反應的進行，氫離子的濃度不斷減小，所以反應速率降低．
故答案為：前2分鐘快；  在其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率增大，隨著反應進行，反應物的濃度逐漸減小，因而v隨之減�。�

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，明確化學平衡及其影響為解答關鍵，注意掌握化學反應速率的概念及表達式，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．