Question

【題目】某溫度時，在 2 L 的密閉容器中，X、Y、Z(均為氣體)的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。請回答下列問題：

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

(2)反應從開始至2 min，用 Z 的濃度變化表示的平均反應速率 v(Z)＝___________。

(3)_____min時， 反應達到平衡，容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時_____(填“增大”“減小”或“不變”下同)；混合氣體的密度______。

(4)改變下列措施能加快反應速率的是_____(填序號，下同)。

A.恒壓時充入He B.恒容時充入He C.恒容時充入X D.擴大容器體積 E.升高溫度 F.選擇高效的催化劑

(5)下列能作為判斷反應達到平衡的依據(jù)的是_____。

A.體系壓強不變 B. 2v(Z)正＝3v(X)逆 C.三種氣體的總質量不變 D.X 的轉化率為 30%

(6)將 a mol X 與 b mol Y 的混合氣體通入 2 L 的密閉容器中并發(fā)生上述反應，反應到某時刻各物質的物質的量恰好滿足：n(X)＝n(Y)＝n(Z)，則原混合氣體中 a∶b＝_______。

Answer 1

【答案】3X+Y2Z 0.05mol/（Lmin） 2 增大 不變 CEF AD 5：3

【解析】

(1)由圖象可以看出，反應中X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，根據(jù)變化的物質的量之比等于系數(shù)比寫出方程式；

(3)由圖標拐點可以發(fā)現(xiàn)2min起各物質的物質的量不變，達到了平衡狀態(tài)，相對分子質量和密度根據(jù)基本公式進行分析判斷變化情況；

(4)考查影響速率的因素，能加快反應速率的因素如升高溫度、增大濃度、使用催化劑等；

(5)平衡利用正逆反應速率相等或者變化的量不變時進行判斷；

(6)利用三段式列出算式求出比例。

(1)由圖象可以看出，反應中X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則反應的化學方程式為：3X+Y2Z；

(2)在2min時間內，用Z表示反應的平均速率v(Z)====0.05mol/（Lmin）；

(3)由圖可知從2min起，各物質的物質的量不再發(fā)生變化，說明達到了平衡；混合氣體的平均相對分子質量數(shù)值上和摩爾質量相等，M=m/n，從開始到平衡，氣體總質量是守恒的，但是n是減小的，所以M會增大即平均相對分子質量增大；混合氣體密度ρ=m/V，從開始到平衡，氣體質量是守恒的，體積是不變的，所以密度始終不變；

(4)A.恒壓時充入He，體積增大，各物質濃度減小，反應速率減小，故A不符合；

B.恒容時充入He，體系中各物質的濃度不變，反應速率不變，故B不符合；

C.恒容時充入X，X的濃度增大，反應速率加快，故C符合；

D.擴大容器體積 ，體系中各物質的濃度減小，反應速率減小，D不符合；

E.升高溫度，化學反應速率加快，故E符合；

F.選擇高效的催化劑，反應速率加快，故F符合；

故答案為：CEF；

(5)A.在溫度一定、體積一定的情況下，壓強和物質的量成正比，該反應總物質的量在改變，故達到平衡之前壓強在變，當體系壓強不變時達到了平衡，故A符合；

B. 2v(Z)正＝3v(X)逆 ，等式中分別表示了正、逆反應速率，但比值不對，應為 3v(Z)正＝2v(X)逆 ， 故B不符合；

C.三種氣體的總質量不變，在密閉容器中，遵循質量守恒定律，氣體總質量始終不變，故C不符合；

D.X 的轉化率為 30%，由圖可知達到平衡時，△n（X）=0.3mol，轉化率為0.3mol/1.0mol×100%=30%，故D符合；

故答案為：AD。

(6) 3X + Y 2Z（設Y的變化量是x）
初始量：a b 0

變化量：3x x 2x

平衡量：a-3x b-x 2x

當n (X)=n (Y)=n (Z)時，a-3x=b-x=2x，則a=5x，b=3x，所以原混合氣體中a：b=5：3。