Question

某溫度時，在10L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示：

（1）體系中發(fā)生反應的化學方程式是

 

；
（2）計算該反應在0～3min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應速率：

 

；
（3）該反應達到平衡時反應物X的轉(zhuǎn)化率α等于

 

；
（4）如果該反應是放熱反應，改變實驗條件（溫度、壓強、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線1、2、3（如圖所示）則曲線1所對應的實驗條件改變是：

 

．



（5）如果起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為2.00mol、4.00mol和0mol，在原溫度下達平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為α^!，則α^!

 

α（填＜＞=）．
（6）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，此時可逆反應的反應速率：υ（正）

 

υ（逆）（填＜＞=）．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應物，Z為生成物，9min時△n（X）=1mol-0.55mol=0.45mol，△n（Y）=2mol-1.1mol=0.9mol，△n（Z）=0.9mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比，n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45：0.9：0.9=1：2：2，故反應方程式為X+2Y?2Z．
（1）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析達到平衡時消耗XY和生成Z的物質(zhì)的量物質(zhì)的量之比，物質(zhì)的量的變化與化學計量數(shù)呈正比寫出化學方程式；
（2）依據(jù)化學反應速率概念是單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度變化計算反應速率得到；
（3）X的轉(zhuǎn)化率=

X消耗量

X起始量

×100%計算得到；
（4）根據(jù)平衡是Z的物質(zhì)的量的變化，結(jié)合反應正反應為放熱反應，且為氣體體積增大的反應．分析平衡的移動，進而判斷改變的條件；
（5）恒容容器中加入的XY的起始量增大一倍，相當于壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向進行；
（6）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，依據(jù)化學方程式轉(zhuǎn)化為起始量，結(jié)合起始量的變化分析平衡移動方向．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應物，Z為生成物，9min時△n（X）=1mol-0.55mol=0.45mol，△n（Y）=2mol-1.1mol=0.9mol，△n（Z）=0.9mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比，n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45：0.9：0.9=1：2：2，故反應方程式為X+2Y?2Z，故答案為：X+2Y?2Z；
（2）0-3min內(nèi)Z的反應速率=

△c

△t

=

0.50mol 10L

3min

=0.017mol/（L?min），故答案為：0.017mol/（L?min）；
（3）由圖表數(shù)據(jù)可知反應到9min，反應達到平衡，反應達到平衡時反應物X的轉(zhuǎn)化率=

X消耗量

X起始量

×100%=

1mol-0.55mol

1mol

×100%=45%，故答案為：45%；
（4）該可逆反應正反應為放熱反應，且為氣體體積增大的反應．
由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時Z的物質(zhì)的量為0.9mol，由圖2可知曲線①平衡后，Z的物質(zhì)的量為0.6，Z的物質(zhì)的量減小，故平衡向逆反應移動，應是升高溫度，
故答案為：升高溫度；
（5）如果起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為2.00mol、4.00mol和0mol，在原溫度下達平衡時，相當于原平衡增大壓強，平衡正向進行，X的轉(zhuǎn)化率為α^!增大，則α^!＞α，
故答案為：＞；
（6）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，轉(zhuǎn)化為左邊量，則
   X+2Y?2Z；
1.00 1.00 1.00
1.50 2.00   0
和原平衡比較相當于在原平衡中加入了0.50molX，平衡正向進行，此時可逆反應的反應速率υ（正）＞υ（逆），故答案為：＞．

點評：本題考查化學平衡移動、外界條件對平衡的影響、化學平衡圖象，反應速率計算應用等，考查學生通過圖表獲取解題信息的分析能力和解決問題能力，難度中等．