Question

某溫度時，在10 L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化下表中數(shù)據(jù)

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	2.00	0.00
1	0.90	1.80	0.20
3	0.75	1.50	0.50
5	0.65	1.30	0.70
9	0.55	1.10	0.90
10	0.55	1.10	0.90
14	0.55	1.10	0.90

（1） 體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________；

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

（3） 該反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于________；

（4） 如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，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（如下圖所示）則曲線1所對應(yīng)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2．00 mol、4．00 mol和0 mol，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1．00 mol、1．00 mol和1．00 mol，此時可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率：?（正） ?（逆）（填 < > =）。

 

Answer 1

（1）X+2Y 2Z；

（2）0.017mol?L-1?min-1；（3）45% （4）升高溫度； （5）＞（6）＞

【解析】

試題分析：（1）該反應(yīng)9min后達到化學(xué)平衡，為可逆反應(yīng)，0～1min，X減少了0.1mol，Y減少了0.2mol，Z增加了0.2mol，可得化學(xué)方程式：X+2Y 2Z。

（2）該反應(yīng)在0～3 min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率v（Z）=?c（Z）/?t=0.50mol÷10L÷3min=0.017mol?L-1?min-1。

（3）該反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α=（1.00mol—0.55mol）÷1.00mol×100%=45%。

（4）該可逆反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積增大的反應(yīng)，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(yīng)移動，應(yīng)是升高溫度。

（5）如果起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為2．00 mol、4．00 mol和0 mol，在等溫等容條件下，加入反應(yīng)物的起始量增大一倍，相當(dāng)于壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向進行，即向正反應(yīng)方向移動，所以X的轉(zhuǎn)化率增大，故α! ＞α。

（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，9min時反應(yīng)已達到平衡，則該溫度下化學(xué)平衡常數(shù)K=（0.090mol?L?1）2÷[0.055mol/L×(0.11mol?L?1)2]=12.2L/mol，如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1．00 mol、1．00 mol和1．00 mol，此時濃度商Q=（0.100mol?L?1）2÷[0.100mol/L×(0.100mol?L?1)2]=10L/mol<K，平衡向正反應(yīng)方向移動，故?（正）＞?（逆）。

考點：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及相關(guān)計算。