Question

【題目】某溫度下，在2L容器中，3種物質(zhì)進行反應(yīng)，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖。反應(yīng)在t1 min時到達平衡，如圖所示：

(1)①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。

②在t1 min時，該反應(yīng)達到了_________狀態(tài)，下列可作為判斷反應(yīng)已達到該狀態(tài)的是________。

A. X、Y、Z的反應(yīng)速率相等 B. X、Y的反應(yīng)速率比為2:3

C. 生成3mol Y的同時生成1mol Z D. 生成1mol Z的同時生成2mol X

(2)①若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，則至t1 min時，該反應(yīng)吸收的熱量為____________；

②在此t1 min時間內(nèi)，用H2表示反應(yīng)的平均速率v(H2)為________。

Answer 1

【答案】2X3Y+Z 平衡 D 36.8kJ molL-1min-1

【解析】

(1)①根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比分析書寫方程式；②化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，據(jù)此分析判斷；

(2)①根據(jù)NH3分解的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)熱計算至t1min時，該反應(yīng)吸收的熱量；②根據(jù)c=計算反應(yīng)速率。

(1)①由圖象可以看出，反應(yīng)中X的物質(zhì)的量減小，Y、Z的物質(zhì)的量增多，則X為反應(yīng)物，Y、Z為生成物，一段時間后物質(zhì)的量不再變化，說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，且△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=2∶3∶1，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2X3Y+Z，故答案為：2X3Y+Z；

②在t1min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，說明達到平衡狀態(tài)；A．由方程式可以看出，達到平衡時X、Y、Z的反應(yīng)速率不相等，X、Y、Z的反應(yīng)速率相等，說明不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．無論是否達到平衡狀態(tài)，X、Y的反應(yīng)速率比都為2∶3，故B錯誤；C．無論是否達到平衡狀態(tài)，生成3molY的同時一定生成1molZ，故C錯誤；D．生成1molZ的同時生成2molX，說明正、逆反應(yīng)速率相等，說明達到平衡狀態(tài)，故D正確；故答案為：平衡；D；

(2)①t1min時，消耗NH3的物質(zhì)的量為0.8mol，則吸收的能量為：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，故答案為：36.8kJ；

②H2的反應(yīng)曲線為Y，則在此t1min時間內(nèi)，用H2表示反應(yīng)的平均速率v(H2)==molL-1min-1，故答案為：molL-1min-1。