Question

11．（1）某溫度下，在一密閉容器中，X、Y、Z   三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．分析有關(guān)數(shù)據(jù)，寫出X、Y、Z反應(yīng)的化學(xué)方程式X+3Y2Z．
（2）下列情況可以證明（1）中的反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是BCD（填序號(hào)）．
A．物質(zhì)的量濃度：c（X）=c（Y）=c（Z）
B．溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化
C．溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
D．溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
（3）某溫度下，在另一體積為2L的密閉容器中充入2mol X和3mol Y，然后按（1）中的化學(xué)方程式進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，測(cè)得Z的物質(zhì)的量的百分含量為25%，則平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)，X、Y的物質(zhì)的量不變且不為0，屬于可逆反應(yīng)，△n（Y）=0.3mol，△n（X）=0.1mol，△n（Z）=0.2mol，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；
（2）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、物質(zhì)的量、含量保持不變，右側(cè)衍生的其它一些物理量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化，說明到達(dá)平衡；
（3）設(shè)消耗的X為nmol，表示出平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，再根據(jù)Z的含量列方程計(jì)算解答．

解答 解（1）由圖象可知，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)，X、Y的物質(zhì)的量不變且不為0，屬于可逆反應(yīng)，△n（Y）=0.3mol，△n（X）=0.1mol，△n（Z）=0.2mol，則△n（Y）：△n（X）：△n（Z）=3：1：2，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)的方程式為：X+3Y2Z，
故答案為：X+3Y2Z；
（2）A．X、Y的起始物質(zhì)的量相等，二者按1：3反應(yīng)，平衡時(shí)二者物質(zhì)的量濃度一定不相等，故A錯(cuò)誤；
B．溫度和體積一定時(shí)，生成物濃度不再變化，說明到達(dá)平衡，故B正確；
C．隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量減小，溫度和體積一定時(shí)，隨反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)減小，若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化，說明到達(dá)平衡，故C正確；
D．混合氣體總質(zhì)量不變，隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，說明到達(dá)平衡，故D正確，
故選：BCD；
（3）設(shè)消耗的X為nmol，則：
            X（g）+3Y（g）2Z（g）
起始量（mol）：2     3           0
變化量（mol）：n     3n          2n
平衡量（mol）：2-n   3-3n        2n
所以$\frac{2n}{5-2n}$=25%，解得n=0.5，則平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度為$\frac{（2-0.5）mol}{2L}$=0.75mol/L，
故答案為：0.75mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷等，難度不大，注意判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達(dá)平衡．