Question

【題目】某溫度下在4 L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖。

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。

（2）該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。

A．Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

B．X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1

C．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變

D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變

E．生成1 mol Y的同時(shí)消耗2 mol Z

（3）計(jì)算2 min內(nèi)，Y的轉(zhuǎn)化率為_____________；用物質(zhì)X表示反應(yīng)的平均速率為___________；用物質(zhì)Z表示反應(yīng)的平均速率為___________________。

Answer 1

【答案】3X + Y 2Z AC 10% 0.0375mol/(L·min) 0.025mol/(L·min)

【解析】

(1)根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增加，則X和Y是反應(yīng)物而Z是生成物，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)結(jié)合同一可逆反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，確定反應(yīng)的方程式；

(2)根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度不變分析判斷；

(3)2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率=×100%；化學(xué)反應(yīng)速率v=計(jì)算。

(1)根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少，Z的物質(zhì)的量增加，則X和Y是反應(yīng)物，Z是生成物，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=0.6mol∶0.2mol∶0.4mol=3∶1∶2，則該反應(yīng)方程式為3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z；

(2)A．Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變，說明各物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B．X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1時(shí)，如果反應(yīng)速率都是指同一方向的反應(yīng)速率，則該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)后氣體壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量一直保持不變，不能判斷是否為平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)方程式，生成1mol Y的同時(shí)一定消耗2mol Z，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故E錯(cuò)誤；故答案為：AC；

(3)2 min內(nèi)，Y的轉(zhuǎn)化率=×100%=10%，用物質(zhì)X表示該反應(yīng)2min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v(X)===0.0375mol/(Lmin)，用物質(zhì)Z表示反應(yīng)的平均速率為v(Z)===0.025mol/(Lmin)，故答案為：10%；0.0375mol/(Lmin)；0.025mol/(Lmin)。