Question

某溫度時(shí)，在10L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化下表中數(shù)據(jù)：
（1）體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；
（2）該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于

 

；
（3）如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，改變實(shí)驗(yàn)條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時(shí)間變化的曲線1、2、3（如下圖所示）則曲線1、2、3所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是：1

 

，2

 

，3

 

．
（4）如果起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為2.00mol、4.00mol和0mol，在原溫度下達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為α^!，則α^!

 

α（填“＞”“＜”或“=”）．
（5）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，此時(shí)可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率：υ（正）

 

υ（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	2.00	0.00
1	0.90	1.80	0.20
3	0.75	1.50	0.50
5	0.65	1.30	0.70
9	0.55	1.10	0.90
10	0.55	1.10	0.90
14	0.55	1.10	0.90

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,反應(yīng)速率的定量表示方法

專題：

分析：由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，1min時(shí)△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z．
（1）根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比書寫化學(xué)方程式；
（2）轉(zhuǎn)化率α（x）=

轉(zhuǎn)化濃度

起始濃度

×100%；
（3）根據(jù)平衡是Z的物質(zhì)的量的變化，結(jié)合反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積增大的反應(yīng)．分析平衡的移動(dòng)，進(jìn)而判斷改變的條件；
（4）恒容容器中加入的XY的起始量增大一倍，相當(dāng)于壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行；
（5）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，依據(jù)化學(xué)方程式轉(zhuǎn)化為起始量，結(jié)合起始量的變化分析平衡移動(dòng)方向；

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)看出反應(yīng)從開始到平衡，X的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，0～1min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.90mol=0.10mol，Y的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，0～1min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.80mol=0.20mol，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為是生成物，物質(zhì)的量的變化值為0.20mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z，
故答案為：X+2Y?2Z；
（2）轉(zhuǎn)化率α（x）=

轉(zhuǎn)化濃度

起始濃度

×100%=

1.0-0.55

1.0

×100%=45%，故答案為：45%；
（3）該可逆反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積增大的反應(yīng)．
由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為0.9mol，由圖2可知曲線①平衡后，Z的物質(zhì)的量為0.6，Z的物質(zhì)的量減小，故平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，應(yīng)是升高溫度；曲線②平衡后，Z的物質(zhì)的量為0.9mol，Z的物質(zhì)的量未變，應(yīng)是使用催化劑；曲線③平衡后，Z的物質(zhì)的量為0.95mol，Z的物質(zhì)的量增大，應(yīng)是增大壓強(qiáng)，
故答案為：升高溫度；加入催化劑；增大壓強(qiáng)；
（4）如果起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為2.00mol、4.00mol和0mol，在原溫度下達(dá)平衡時(shí)，相當(dāng)于原平衡增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，X的轉(zhuǎn)化率為α^!增大，則α^!＞α，故答案為：＞；
（5）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，轉(zhuǎn)化為起始量；
    X+2Y?2Z；
1.00 1.00 1.00
1.50 2.00 0
和原平衡比較相當(dāng)于在原平衡中加入了0.50molX，平衡正向進(jìn)行，此時(shí)可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率υ（正）＞υ（逆）；
故答案為：＞．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、外界條件對平衡的影響、化學(xué)平衡圖象及作圖能力等，難度中等，（1）中作圖注意起點(diǎn)、平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及X、Y、Z在相同時(shí)間內(nèi)的變化量關(guān)系．