Question

【題目】在一定溫度下，將氣體X和Y各1.6mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：X（g）+ Y（g）2Z（g）,在反應(yīng)過程中，X的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如下表所示：

t/min	0	2	4	6	8	……	16	18
n(X)/mol	1.600	1.200	1.100	1.075	……	……	1.000	1.000

請(qǐng)完成下列各題：

（1）4～6min時(shí)間段內(nèi)Z的平均反應(yīng)速率為 ;

（2）此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ；若升高溫度， K減小，則正反應(yīng) （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)

（3）若改變反應(yīng)條件， Z的體積分?jǐn)?shù)w(Z)的變化如圖，曲線(Ⅰ)所示的條件可能是 。（填入下列條件的序號(hào)）

①恒容條件下，升高溫度；

②恒容條件下，降低溫度；

③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積；

④恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積；

⑤恒溫恒容條件下，加入適當(dāng)催化劑。

（4）若保持其他條件不變，再充入1.6mol Z，達(dá)新平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為_ __(保留一位小數(shù))

Answer 1

【答案】（1）2.5×10-3mol/(L·min)；（2）K=1.44 ；放熱；（3）③⑤；（4）37.5%

【解析】

試題分析：（1）分析表中數(shù)據(jù)知4～6min時(shí)間段內(nèi)X的物質(zhì)的量變化為（1.100-1.075）mol=0.025mol，根據(jù)反應(yīng)：X（g）+ Y（g）2Z（g）知Z的物質(zhì)的量變化為0.05mol，容器的體積為10L，Z的物質(zhì)的量濃度變化為0.005mol/L，Z的平均反應(yīng)速率為0.005mol/L÷2min=2.5×10-3mol/(L·min)。

（2）分析表中數(shù)據(jù)知反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)n(X)=1.000mol，根據(jù)反應(yīng)X（g）+ Y（g）2Z（g）知n(Y)=1.000mol，n(Z)=1.200mol，則c(X)=0.1000mol/L，c(Y)=0.1000mol/L，c(Z)=0.1200mol/L，此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= c2(Z)/ c(X) c(Y)=1.44；若升高溫度， K減小，平衡逆向移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)放熱反應(yīng)。

（3）根據(jù)圖像知改變反應(yīng)條件， 由曲線II變?yōu)?/span>I，Z的體積分?jǐn)?shù)w(Z)不變，平衡不移動(dòng)，達(dá)平衡的時(shí)間縮短，反應(yīng)速率加快。①恒容條件下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；②恒容條件下，降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，Z的體積分?jǐn)?shù)不變，正確；④恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減慢，錯(cuò)誤；⑤恒溫恒容條件下，加入適當(dāng)催化劑，反應(yīng)速率加快，平衡不移動(dòng)，Z的體積分?jǐn)?shù)不變，正確，選③⑤。

（4）若保持其他條件不變，再充入1.6mol Z，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，達(dá)新平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)不變，由表中數(shù)據(jù)計(jì)算Z的體積分?jǐn)?shù)。分析表中數(shù)據(jù)知反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)n(X)=1.000mol，根據(jù)反應(yīng)X（g）+ Y（g）2Z（g）知n(Y)=1.000mol，n(Z)=1.200mol，Z的體積分?jǐn)?shù)為1.200mol÷（1+1+1.2）mol=37.5%。