Question

某溫度下，在2L密閉容器中3種氣態(tài)物質(zhì)間進(jìn)行反應(yīng)，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖．反應(yīng)在t₁ min時(shí)到達(dá)平衡，如圖所示：
（1）①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
②下列可作為判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

．
A．X、Y、Z的濃度相等時(shí)
B．υ（X）：υ（Y）=2：3時(shí)
C．生成3mol Y的同時(shí)生成1mol Z時(shí)
D．消耗1mol Z的同時(shí)消耗2mol X時(shí)
E．2υ（X）正=3υ（Y）逆時(shí)
F．混合物的密度不變時(shí)
③x的轉(zhuǎn)化率α（x）=

 

（用分?jǐn)?shù)表示）．
（2）若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH₃、H₂、N₂，且已知1mol氨氣分解成氮?dú)夂蜌錃庖�吸�?6kJ的熱量，則至t₁ min時(shí)，該反應(yīng)吸收的熱量為

 

KJ．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）①化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，以此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
②當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量不變；
③利用已轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量和起始時(shí)X的物質(zhì)的量計(jì)算轉(zhuǎn)化率；
（2）利用轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量計(jì)算反應(yīng)熱．

解答： 解：（1）由圖象可以看出，X的物質(zhì)的量逐漸減小，則X為反應(yīng)物，Y、Z的物質(zhì)的量逐漸增多，作為Y、Z為生成物，當(dāng)反應(yīng)到達(dá)2min時(shí)，△n（X）=0.8mol，△n（Y）=1.2mol，△n（Z）=0.4mol，化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，
則△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=2：3：1，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2X?3Y+Z；
故答案為：2X?3Y+Z；
②A．X、Y、Z的濃度相等，只是其中一個(gè)較為特殊的狀態(tài)，并不能說(shuō)明各物質(zhì)濃度不再發(fā)生變化，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，X、Y的反應(yīng)速率比都為2：3，故B錯(cuò)誤；
C．Y、Z計(jì)量數(shù)之比為3：1，即不管有沒(méi)有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，均有生成3mol Y的同時(shí)生成1molZ，故C錯(cuò)誤；
D．生成1molZ的同時(shí)生成2molX，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．2υ（X）正=3υ（Y）逆，逆反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，即2υ（X）正=3×[

2

3

?v（X）逆]，可知υ（X）正=v（X）逆，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故E正確；
F．由于反應(yīng)在體積不變的密閉容器中進(jìn)行，反應(yīng)過(guò)程中氣體的體積不變，質(zhì)量不變，則混合氣體的密度不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
故選DE；
③△n（X）=0.8mol，起始n（X）=2.4mol，轉(zhuǎn)化率為：

0.8mol

2.4mol

=

1

3

，故答案為：

1

3

；
（2）由于1mol氨氣分解成氮?dú)夂蜌錃庖�吸�?6kJ的熱量，而反應(yīng)中△n（X）=0.8mol，熱效應(yīng)為：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，故答案為：36.8．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的圖象問(wèn)題以及平衡狀態(tài)的判斷，題目難度中等，注意把握?qǐng)D象的分析和平衡狀態(tài)的判斷，為易錯(cuò)點(diǎn)．