Question

4．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖1所示：

（1）從反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.079mol/（L•s）．
（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y?2Z．
（3）10s后的某一時刻（t₁）改變了外界條件，其反應(yīng)速率隨時間的變化圖象如圖2所示：則下列說法符合該圖象的是CD
A．t₁時刻，增大了X的濃度            B．t₁時刻，升高了體系溫度
C．t₁時刻，縮小了容器體積             D．t₁時刻，使用了催化劑
（4）其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：

t/℃	700	800	830	1000
K	20	10	1.0	0.5

由此判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（5）根據(jù)以上反應(yīng)特點，為使反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，可采取的措施是ce．
a．及時分離出Z氣體  b．適當(dāng)提高溫度                  c．增大Y的濃度
d．選擇高效的催化劑  e．使容器體積收縮，增大壓強      f．適當(dāng)降低溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算化學(xué)反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比書寫化學(xué)方程式；
（3）10s后的速率某一時刻（t₁）改變了外界條件，正逆反應(yīng)速率同等程度增大，反應(yīng)前后氣體不變，所以可能是增大壓強或加入了催化劑；
（4）圖表平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（5）影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素分析判斷選項，反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的放熱反應(yīng)，為使反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，
a．及時分離出Z氣體反應(yīng)正向進行，反應(yīng)速率減�。�
b．適當(dāng)提高溫度平衡逆向進行；
c．增大Y的濃度平衡正向進行反應(yīng)速率增大；
d．選擇高效的催化劑反應(yīng)速率增大，平衡不變；
e．使容器體積收縮，增大壓強 反應(yīng)速率增大平衡不變；
f．適當(dāng)降低溫度反應(yīng)速率減小，平衡正向進行．

解答 解：（1）反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.58mol}{2L}}{10s}$=0.079mol/（L•s），故答案為：0.079mol/（L•s）；
（2）由圖象可以看出X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，
化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比，
則有X：Y：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y?2Z，
故答案為：X+Y?2Z；
（3）10s后的速率某一時刻（t₁）改變了外界條件，正逆反應(yīng)速率同等程度增大，反應(yīng)前后氣體不變，所以可能是增大壓強或加入了催化劑，
A．t₁時刻，增大了X的濃度，平衡正向進行，故A不符合；
B．t₁時刻，升高了體系溫度，化學(xué)平衡移動發(fā)生移動，正逆反應(yīng)速率不同，最后達到平衡狀態(tài)，故B不符合；
C．t₁時刻，縮小了容器體積，增大體系壓強，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，所以平衡不變，故C符合；
D．t₁時刻，使用了催化劑同等程度增大正逆反應(yīng)速率，圖象符合，故D符合；
故答案為：CD；
（4）平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明溫度升高平衡逆向進行，平衡移動原理可知升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進行，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；
（5）反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的放熱反應(yīng)，為使反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，依據(jù)化學(xué)平衡移動原理和影響化學(xué)反應(yīng)的因素分析選項，
a．及時分離出Z氣體反應(yīng)正向進行，濃度減小反應(yīng)速率減小，故a不符合；
b．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，適當(dāng)提高溫度平衡逆向進行，反應(yīng)速率增大，故b不符合；
c．增大Y的濃度，正逆反應(yīng)速率增大，平衡正向進行，故c符合；
d．選擇高效的催化劑，正逆反應(yīng)速率同等程度增大，平衡不變，故d不符合；
e．使容器體積收縮，增大壓強反應(yīng)速率增大，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率同等程度增大，則平衡不變，符合圖象，故e符合；
f．適當(dāng)降低溫度反應(yīng)速率減小，平衡正向進行，故f不符合；
故答案為：ce．

點評 本題考查物質(zhì)的量隨時間的變化曲線，以及化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的計算，題目難度中等，注意把握平衡的判斷方法和平衡影響因素．