Question

在一個(gè)體積為2L的恒容密閉容器中通入2molX（g）和1molY（g），發(fā)生反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?2Z（g）；△H＜0
若達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)的0.85倍．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為

 

；若反應(yīng)經(jīng)歷5min達(dá)到平衡，則Y的平均反應(yīng)速率為

 

．
（2）相同條件下進(jìn)行反應(yīng)，在t₁時(shí)刻，只改變下列某一種條件，其曲線(xiàn)圖象如圖甲．
A．升溫    B．降溫    C．加壓     D．減壓   E．加催化劑
若c=0.90mol，t₁時(shí)刻改變的條件是

 

（填選項(xiàng)編號(hào)，下同），t₂

 

5min （填“＞”，“＜”或“=”下同）．
（3）若其他條件不變，原容器為恒壓容器，達(dá)到平衡后Z的物質(zhì)的量

 

0.9mol （填“＞”，“＜”或“=”）．
（4）若將物質(zhì)的量均為3.00mol物質(zhì)X、Y混合于5L容器中發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖乙．
①A、B兩點(diǎn)Z物質(zhì)正反應(yīng)速率的大小關(guān)系是

 

；②溫度T＜T₀時(shí)，Z%逐漸增大的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算，設(shè)消耗的Y物質(zhì)的量為x
              2X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）  2       1       0
變化量（mol）  2x      x       2x
平衡量（mol） 2-2x     1-x     2x
若達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)的0.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45，
（1）依據(jù)平衡計(jì)算分析反應(yīng)速率V=

△c

△t

計(jì)算；
（2）圖象分析平衡不移動(dòng)，反應(yīng)速率增大，可能是使用了催化劑，達(dá)到平衡所需時(shí)間短；
（3）恒壓容器中反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，為保持恒壓體積縮小相當(dāng)于平衡正向進(jìn)行，Z的物質(zhì)的量增大；
（4）起始時(shí)加入物質(zhì)的量均為3.00mol的物質(zhì)X、Y，隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，當(dāng)溫度達(dá)到T₀時(shí)，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，說(shuō)明達(dá)到反應(yīng)的最大限度，即平衡狀態(tài)，此時(shí)正逆反應(yīng)速率相等；隨著溫度的繼續(xù)升高，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，說(shuō)明溫度升高平衡左移；溫度越高，反應(yīng)速率越大；
Z%逐漸增大的原因反應(yīng)還沒(méi)有到達(dá)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行，隨著溫度升高，生成的Z越來(lái)越多．

解答： 解：設(shè)消耗的Y物質(zhì)的量為x
              2X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol）  2       1       0
變化量（mol）  2x      x       2x
平衡量（mol） 2-2x     1-x     2x
若達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)的0.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45mol，則
（1）平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量=2×0.45mol=0.9mol；若反應(yīng)經(jīng)歷5min達(dá)到平衡，則Y的平均反應(yīng)速率=

0.45mol 2L

5min

=0.045mol/（L?min），
故答案為：0.9mol；0.045mol/（L?min）；
（2）若c=0.90mol，圖象分析可知反應(yīng)速率增大，但最后大點(diǎn)的平衡狀態(tài)不變，反應(yīng)是氣體體積變化的反應(yīng)，所以改變的條件是加入了催化劑的作用，t₁時(shí)刻改變的條件是加入了催化劑，反應(yīng)速率增大，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短，小于5min；
故答案為：E；＜；
（3）若其他條件不變，原容器為恒壓容器，恒壓容器中反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，為保持恒壓體積縮小相當(dāng)于平衡正向進(jìn)行，Z的物質(zhì)的量增大達(dá)到平衡后Z的物質(zhì)的量大于0.9mol；
故答案為：＞；
（4）①起始時(shí)加入物質(zhì)的量均為3.00mol的物質(zhì)X、Y，隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，當(dāng)溫度達(dá)到T₀時(shí)，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，說(shuō)明達(dá)到反應(yīng)的最大限度，即平衡狀態(tài)，此時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，隨著溫度的繼續(xù)升高，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，說(shuō)明溫度升高平衡左移，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大，B點(diǎn)溫度大于A點(diǎn)，則A點(diǎn)反應(yīng)速率小于B點(diǎn)，故答案為：B＞A；
②溫度T＜T₀時(shí)，Z%逐漸增大的原因是，溫度T₀前，反應(yīng)還沒(méi)有到達(dá)平衡，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，隨著溫度升高，生成的Z越來(lái)越多，
故答案為：反應(yīng)還沒(méi)有到達(dá)平衡，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，隨著溫度升高，生成的Z越來(lái)越多，故Z%的逐漸增大．

點(diǎn)評(píng)：本題借助于圖象考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的標(biāo)志、化學(xué)平衡計(jì)算，化學(xué)平衡的影響因素等，題目難度中等，注意反應(yīng)原理的掌握．