Question

在一個體積為2L的恒容密閉容器中通入2molX（g）和1molY（g），發(fā)生反應：2X（g）+Y（g）?2Z（g）；△H＜0
若達到平衡時氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?.85倍．請回答下列問題：
（1）平衡時Z的物質(zhì)的量為

 

；若反應經(jīng)歷5min達到平衡，則Y的平均反應速率為

 

．
（2）相同條件下進行反應，在t₁時刻，只改變下列某一種條件，其曲線圖象如圖甲．
A．升溫    B．降溫    C．加壓     D．減壓   E．加催化劑
若c=0.90mol，t₁時刻改變的條件是

 

（填選項編號，下同），t₂

 

5min （填“＞”，“＜”或“=”下同）．
（3）若其他條件不變，原容器為恒壓容器，達到平衡后Z的物質(zhì)的量

 

0.9mol （填“＞”，“＜”或“=”）．
（4）若將物質(zhì)的量均為3.00mol物質(zhì)X、Y混合于5L容器中發(fā)生反應，在反應過程中Z的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化如圖乙．
①A、B兩點Z物質(zhì)正反應速率的大小關(guān)系是

 

；②溫度T＜T₀時，Z%逐漸增大的原因是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡建立的過程,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：依據(jù)平衡三段式列式計算，設(shè)消耗的Y物質(zhì)的量為x
              2X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）  2       1       0
變化量（mol）  2x      x       2x
平衡量（mol） 2-2x     1-x     2x
若達到平衡時氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45，
（1）依據(jù)平衡計算分析反應速率V=

△c

△t

計算；
（2）圖象分析平衡不移動，反應速率增大，可能是使用了催化劑，達到平衡所需時間短；
（3）恒壓容器中反應是氣體體積減小的反應，為保持恒壓體積縮小相當于平衡正向進行，Z的物質(zhì)的量增大；
（4）起始時加入物質(zhì)的量均為3.00mol的物質(zhì)X、Y，隨著溫度的升高，反應向正反應方向進行，當溫度達到T₀時，Z的物質(zhì)的量分數(shù)最大，說明達到反應的最大限度，即平衡狀態(tài)，此時正逆反應速率相等；隨著溫度的繼續(xù)升高，Z的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小，說明溫度升高平衡左移；溫度越高，反應速率越大；
Z%逐漸增大的原因反應還沒有到達平衡，反應正向進行，隨著溫度升高，生成的Z越來越多．

解答： 解：設(shè)消耗的Y物質(zhì)的量為x
              2X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）  2       1       0
變化量（mol）  2x      x       2x
平衡量（mol） 2-2x     1-x     2x
若達到平衡時氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45mol，則
（1）平衡時Z的物質(zhì)的量=2×0.45mol=0.9mol；若反應經(jīng)歷5min達到平衡，則Y的平均反應速率=

0.45mol 2L

5min

=0.045mol/（L?min），
故答案為：0.9mol；0.045mol/（L?min）；
（2）若c=0.90mol，圖象分析可知反應速率增大，但最后大點的平衡狀態(tài)不變，反應是氣體體積變化的反應，所以改變的條件是加入了催化劑的作用，t₁時刻改變的條件是加入了催化劑，反應速率增大，達到平衡所需要的時間縮短，小于5min；
故答案為：E；＜；
（3）若其他條件不變，原容器為恒壓容器，恒壓容器中反應是氣體體積減小的反應，為保持恒壓體積縮小相當于平衡正向進行，Z的物質(zhì)的量增大達到平衡后Z的物質(zhì)的量大于0.9mol；
故答案為：＞；
（4）①起始時加入物質(zhì)的量均為3.00mol的物質(zhì)X、Y，隨著溫度的升高，反應向正反應方向進行，當溫度達到T₀時，Z的物質(zhì)的量分數(shù)最大，說明達到反應的最大限度，即平衡狀態(tài)，此時正逆反應速率相等，隨著溫度的繼續(xù)升高，Z的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小，說明溫度升高平衡左移，則正反應為放熱反應，溫度越高，反應速率越大，B點溫度大于A點，則A點反應速率小于B點，故答案為：B＞A；
②溫度T＜T₀時，Z%逐漸增大的原因是，溫度T₀前，反應還沒有到達平衡，反應向正反應進行，隨著溫度升高，生成的Z越來越多，
故答案為：反應還沒有到達平衡，反應向正反應進行，隨著溫度升高，生成的Z越來越多，故Z%的逐漸增大．

點評：本題借助于圖象考查了化學反應速率、化學平衡的標志、化學平衡計算，化學平衡的影響因素等，題目難度中等，注意反應原理的掌握．