Question

10．向某密閉容器中加入0.12mol•L^-1X、0.1mol•L^-1Z和一定量Y的三種氣體．一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間的變化如甲圖所示[t₀時c（Y）未畫出，t₁時c（Y） 為0.05mol•L^-1]．乙圖為t₂時刻改變反應條件，平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況．

（1）若t₁=5s，則t₀～t₁階段以Z的濃度變化表示的平均反應速率為v（Z）=0.012mol•L^-1•s^-1 mol•L^-1•s^-1，X的轉(zhuǎn)化率為33.3%．
（2）若t₃時改變的條件為減小壓強，則Y的起始物質(zhì)的量濃度為0.07．
（3）若t₅時改變的條件是降溫，此時v（正）＞v（逆），若X的物質(zhì)的量減少0.2mol時，容器與外界的熱交換總量為a KJ，寫出該反應的熱化學方程式2X（g）+Y（g）?3Z（g）△H=-10akJ•mol^-1．
（4）t₄時改變的某一反應條件可能是AB（選填序號）．
A．使用催化劑        B．增大壓強         C．增大反應物濃度．

Answer 1

分析 （1）由圖象計算Z的濃度變化，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率；X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化濃度}{起始濃度}$×100%計算；
（2）根據(jù)Z、X濃度的變化判斷二者計量數(shù)關(guān)系，根據(jù)t₃～t₄階段判斷化學方程式，然后根據(jù)化學方程式計算；
（3）計算2molA反應的熱量，根據(jù)降溫時v（正）＞v（逆）判斷反應的吸熱、放熱，結(jié)合方程式書寫熱化學方程式；
（4）該反應反應前后氣體體積不變，t₄后反應速率加快，正逆反應速率相等，據(jù)此進行分析．

解答 解：（1）若t₁=15s，生成物Z在t₀～t₁時間段的平均反應速率為：v=$\frac{0.16mol/L-0.1mol/L}{5s}$=0.012mol•L^-1•s^-1；
X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化濃度}{起始濃度}$×100%=$\frac{0.12-0.08}{0.12}$×100%=33.3%，
故答案為：0.012mol•L^-1•s^-1；33.3%；
（2）t₁時反應中X的濃度變化為0.12mol/L-0.08mol/L=0.04mol/L，Z的濃度變化為0.16mol/L-0.1mol/L=0.06mol/L，反應中X與Z的計量數(shù)之比為0.04：0.06=2：3，若t₃時改變的條件為減小壓強，根據(jù)圖乙知，減小壓強平衡不移動，則該反應中氣體的化學計量數(shù)之和前后相等，則有：2X（g）+Y（g）?3Z（g），根據(jù)方程式可知消耗0.04mol/L的X，則消耗0.02mol/L的Y，平衡時Y的濃度是0.05mol/L，則B的起始物質(zhì)的量濃度為：0.05mol/L+0.02mol/L=0.07mol/L，
故答案為：0.07；
（3）反應的方程式為2X（g）+Y（g）?3Z（g），X的物質(zhì)的量減少0.2mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，則X的物質(zhì)的量減少2mol，與外界的熱交換總量為akJ×$\frac{2mol}{0.2mol}$=10akJ，t₅時改變的條件是降溫，此時v（正）＞v（逆），說明向正反應方向移動，則正反應放熱，該反應的熱化學方程式為：2X（g）+Y（g）?3Z（g）△H=-10akJ•mol^-1，
故答案為：2X（g）+Y（g）?3Z（g）△H=-10akJ•mol^-1；
（4）該反應反應前后氣體體積不變，t₄后正逆反應速率都加快且相等，所以改變的體積可能是使用了催化劑或加壓，
故答案為：AB．

點評 本題考查化學平衡移動圖象題，涉及反應速率的計算、平衡常數(shù)的計算、影響平衡移動的因素的分析等，題目難度較大，注意從乙圖判斷各階段的影響因素為解答該題的關(guān)鍵．