Question

12．  某溫度時，在2L密閉容器中有X、Y、Z三種氣態(tài)物質，實驗測得不同時刻各物質的量如下表所示，同時測得至3min時吸收熱量75kJ．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.60	0.20	0.80
14	0.60	0.20	0.80

（1）寫出該反應的熱化學反應方程式：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=-300kJ/mol．
（2）該溫度下反應的平衡常數(shù)K=$\frac{1600}{9}$．
（3）若該反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示．則：
①t₂～t₃時平衡向逆（填“正”或“逆”）反應方向移動．
②t₄時被改變的外界條件是B（選擇一個正確選項）
A升溫  B降溫  C．降壓  D．移去部分反應物  E加入負催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，隨著反應的進行，X、Y的物質的量減少而Z的物質的量增大，說明X和Y是反應物而Z是生成物，9min時各物質的物質的量不變，說明該反應達到平衡狀態(tài)，則△n（X）=（1.00-0.60）mol=0.40mol，
△n（Y）=（1.00-0.20）mol=0.80mol，△n（Z）=（0.80-0.00）mol=0.80mol，同一反應中參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.40mol：0.80mol：0.80mol=1：2：2，3min時參加反應的X的物質的量=（1.00-0.75）mol=0.25mol，放出的熱量是75kJ，則1molX完全反應放出的熱量為300kJ，據(jù)此書寫其熱化學方程式；
（2）平衡時c（X）=$\frac{0.60mol}{2L}$=0.30mol/L，c（Y）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L，c（Z）=$\frac{0.80mol}{2L}$=0.40mol/L，根據(jù)平衡常數(shù)公式計算其化學平衡常數(shù)；
（3）①根據(jù)圖知，t₂改變條件時，逆反應速率增大，且達到平衡狀態(tài)時反應速率大于原來平衡反應速率，所以改變條件瞬間逆反應速率大于正反應速率；
②t₄改變條件時，平衡速率小于原來平衡速率，且隨著反應進行，逆反應速率減小，則正反應速率應該增大，平衡逆向移動，且改變條件瞬間正逆反應速率都小于原來平衡速率，改變的條件應該是溫度．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，隨著反應的進行，X、Y的物質的量減少而Z的物質的量增大，說明X和Y是反應物而Z是生成物，9min時各物質的物質的量不變，說明該反應達到平衡狀態(tài)，則△n（X）=（1.00-0.60）mol=0.40mol，
△n（Y）=（1.00-0.20）mol=0.80mol，△n（Z）=（0.80-0.00）mol=0.80mol，同一反應中參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.40mol：0.80mol：0.80mol=1：2：2，3min時參加反應的X的物質的量=（1.00-0.75）mol=0.25mol，放出的熱量是75kJ，則1molX完全反應放出的熱量為300kJ，其熱化學方程式為：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=-300kJ/mol，
故答案為：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=-300kJ/mol；
（2）平衡時c（X）=$\frac{0.60mol}{2L}$=0.30mol/L，c（Y）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L，c（Z）=$\frac{0.80mol}{2L}$=0.40mol/L，K=$\frac{（0.40）^{2}}{0.30×（0.10）^{2}}$=$\frac{1600}{9}$，
故答案為：$\frac{1600}{9}$；
（3）①根據(jù)圖知，t₂改變條件時，逆反應速率增大，且達到平衡狀態(tài)時反應速率大于原來平衡反應速率，所以改變條件瞬間逆反應速率大于正反應速率，平衡逆向移動，故答案為：逆；
②t₄改變條件時，平衡速率小于原來平衡速率，且隨著反應進行，逆反應速率減小，則正反應速率應該增大，平衡逆向移動，且改變條件瞬間正逆反應速率都小于原來平衡速率，改變的條件應該是降低溫度，故選B．

點評 本題考查化學平衡計算，為高頻考點，涉及化學平衡常數(shù)計算、化學平衡圖象分析，側重考查學生分析計算能力，難點是圖象分析，要根據(jù)曲線變化趨勢及特點結合方程式確定改變條件，題目難度不大．