Question

【題目】某溫度時，在2L的恒容密閉容器中，X、Y、Z三種無色氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。

（1）起始時X的濃度為c(X)＝_______；反應從開始至2分鐘末，Y的轉化率為α(Y)＝________；用Z的濃度變化表示0-2分鐘內的平均反應速率為v(Z)＝___________。

（2）由圖中所給數(shù)據(jù)進行分析，該反應的化學方程式為___________。

（3）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是___________

A．(X)＝3(Y)

B．容器內氣體密度不變

C．2逆(X)＝3正(Z)

D．各組分的物質的量相等

E．混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

F．容器內氣體顏色不再發(fā)生變化

Answer 1

【答案】0.5mol/L 10% 0.05mol/(L·min) 3X+Y2Z CE

【解析】

(1)從圖中可知，起始時X的物質的量為1mol，故濃度為c(X)＝；反應從開始至2分鐘末，Y反應了0.1mol，故其轉化率為α(Y)＝；0-2分鐘內Z的物質的量從0變化為0.2mol，故用Z的濃度變化表示0-2分鐘內的平均反應速率為，故答案為：0.5mol/L 10% 0.05mol/(L·min)；

(2)由圖中可知2min內X減少了0.3mol，Y減少了0.1mol，而Z增加了0.2mol，故X、Y為反應物，Z為生成物，物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，故該反應的化學方程式為3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z；

(3)A．(X)＝3(Y)，未指明正、逆反應速率，故不能說明達到化學平衡，A不符合題意；

B．X、Y、Z均為氣態(tài)，故容器內氣體密度在反應過程中始終沒有改變，故不能說明達到化學平衡，B不符合題意；

C．根據(jù)反應速率之比等于化學計量系數(shù)之比有2正(X)＝3正(Z)，又2逆(X)＝3正(Z)，推出正(X)＝逆(X)=正(Z)，故說明反應達到平衡狀態(tài)，C符合題意；

D．平衡的標志是各組分的物質的量不再改變，而不是相等，D不符合題意；

E．混合氣體的平均相對分子質量等于總質量除以總的物質的量，由于反應3X+Y2Z反應前后的氣體系數(shù)不等，故反應過程中混合氣體的平均相對分子質量一直在改變，現(xiàn)在不再改變的狀態(tài)即為反應的平衡狀態(tài)，E符合題意；

F．根據(jù)題干已知X、Y、Z均為無色氣體，故容器內氣體顏色一直未發(fā)生變化，故容器顏色不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，F不符合題意；

故答案為：CE。