Question

【題目】某溫度時(shí)，在 2 L 的密閉容器中，X、Y、Z(均為氣體)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

(2)反應(yīng)從開(kāi)始至2 min，用 Z 的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率 v(Z)＝___________。

(3)_____min時(shí)， 反應(yīng)達(dá)到平衡，容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始時(shí)_____(填“增大”“減小”或“不變”下同)；混合氣體的密度______。

(4)改變下列措施能加快反應(yīng)速率的是_____(填序號(hào)，下同)。

A.恒壓時(shí)充入He B.恒容時(shí)充入He C.恒容時(shí)充入X D.擴(kuò)大容器體積 E.升高溫度 F.選擇高效的催化劑

(5)下列能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)的是_____。

A.體系壓強(qiáng)不變 B. 2v(Z)正＝3v(X)逆 C.三種氣體的總質(zhì)量不變 D.X 的轉(zhuǎn)化率為 30%

(6)將 a mol X 與 b mol Y 的混合氣體通入 2 L 的密閉容器中并發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量恰好滿(mǎn)足：n(X)＝n(Y)＝n(Z)，則原混合氣體中 a∶b＝_______。

Answer 1

【答案】3X+Y2Z 0.05mol/（Lmin） 2 增大 不變 CEF AD 5：3

【解析】

(1)由圖象可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，根據(jù)變化的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)比寫(xiě)出方程式；

(3)由圖標(biāo)拐點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)2min起各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，達(dá)到了平衡狀態(tài)，相對(duì)分子質(zhì)量和密度根據(jù)基本公式進(jìn)行分析判斷變化情況；

(4)考查影響速率的因素，能加快反應(yīng)速率的因素如升高溫度、增大濃度、使用催化劑等；

(5)平衡利用正逆反應(yīng)速率相等或者變化的量不變時(shí)進(jìn)行判斷；

(6)利用三段式列出算式求出比例。

(1)由圖象可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X+Y2Z；

(2)在2min時(shí)間內(nèi)，用Z表示反應(yīng)的平均速率v(Z)====0.05mol/（Lmin）；

(3)由圖可知從2min起，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，說(shuō)明達(dá)到了平衡；混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值上和摩爾質(zhì)量相等，M=m/n，從開(kāi)始到平衡，氣體總質(zhì)量是守恒的，但是n是減小的，所以M會(huì)增大即平均相對(duì)分子質(zhì)量增大；混合氣體密度ρ=m/V，從開(kāi)始到平衡，氣體質(zhì)量是守恒的，體積是不變的，所以密度始終不變；

(4)A.恒壓時(shí)充入He，體積增大，各物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減小，故A不符合；

B.恒容時(shí)充入He，體系中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故B不符合；

C.恒容時(shí)充入X，X的濃度增大，反應(yīng)速率加快，故C符合；

D.擴(kuò)大容器體積 ，體系中各物質(zhì)的濃度減小，反應(yīng)速率減小，D不符合；

E.升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故E符合；

F.選擇高效的催化劑，反應(yīng)速率加快，故F符合；

故答案為：CEF；

(5)A.在溫度一定、體積一定的情況下，壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比，該反應(yīng)總物質(zhì)的量在改變，故達(dá)到平衡之前壓強(qiáng)在變，當(dāng)體系壓強(qiáng)不變時(shí)達(dá)到了平衡，故A符合；

B. 2v(Z)正＝3v(X)逆 ，等式中分別表示了正、逆反應(yīng)速率，但比值不對(duì)，應(yīng)為 3v(Z)正＝2v(X)逆 ， 故B不符合；

C.三種氣體的總質(zhì)量不變，在密閉容器中，遵循質(zhì)量守恒定律，氣體總質(zhì)量始終不變，故C不符合；

D.X 的轉(zhuǎn)化率為 30%，由圖可知達(dá)到平衡時(shí)，△n（X）=0.3mol，轉(zhuǎn)化率為0.3mol/1.0mol×100%=30%，故D符合；

故答案為：AD。

(6) 3X + Y 2Z（設(shè)Y的變化量是x）
初始量：a b 0

變化量：3x x 2x

平衡量：a-3x b-x 2x

當(dāng)n (X)=n (Y)=n (Z)時(shí)，a-3x=b-x=2x，則a=5x，b=3x，所以原混合氣體中a：b=5：3。