Question

(9分)某溫度時(shí)，在2  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(shí)間的變化如下表所示。

(1)根據(jù)下表中數(shù)據(jù)，在下圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線：

 

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

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

(3)列式計(jì)算該反應(yīng)在0～3 min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：___________________；

(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于                     ；

 (5)如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件(溫度、壓強(qiáng)、催化劑)得到Z隨時(shí)間變化的曲線1、2、3(如下圖所示)則曲線1、2、3所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是：1______________，2______________，3______________。

 

Answer 1

【答案】

(1)    (2)X＋2Y2Z

(3)＝0.083 mol·L^－1·min^－1   (4)45%  (5)升高溫度 加入催化劑 增大壓強(qiáng)

【解析】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合運(yùn)用，圖像識(shí)別和有關(guān)計(jì)算。

（1）根據(jù)題目中表格給出的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中找出相應(yīng)的點(diǎn)，然后用光滑的曲線描點(diǎn)即可。

（2）考查可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，一般采用三段式計(jì)算，即

           aX   +  bYcZ

起始量（mol）  1.00     1.00       0

轉(zhuǎn)化量（mol）  0.45     0.9       0.9

平衡量（mol)   0.55     0.1       0.9

根據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是： X+2Y2Z。

（3）根據(jù)圖像可知在3min時(shí)，生成物Z的物質(zhì)的量為0.5mol，其平均速率為

0.083mol/L·min。

（4）平衡時(shí)X的物質(zhì)的量是0.55mol，消耗X是0.45mol，所以X的轉(zhuǎn)化率等于0.45mol÷1.00mol×100％＝45％。

（5）由題目所給圖象可知，在1中，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量小于原平衡的物質(zhì)的量，說明平衡逆向移動(dòng)，條件為升高溫度；在2中，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量與原平衡相同，且速率加快，條件為加入催化劑；在3中，平衡正向移動(dòng)，且速率加快，條件為加壓。