Question

2．T℃時，在2L恒容密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示：

T/min	n（X）/mol	n（Y）/mol	n（Z）/mol
0	0.80	1.00	0
1	0.70	0.80
5			0.70
9	0.40
10	0.40		0.80

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式X+2Y?2Z
（2）反應(yīng)進(jìn)行到10min，X的轉(zhuǎn)化率為50%，0～5min內(nèi)Y的平均反應(yīng)速率為0.07mol/（L•min）
（3）計算T℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=80L/mol
（4）T℃下向該密閉容器中通入一定量的X、Y、Z，反應(yīng)到某時刻測得X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、0.50mol、1.60mol，則此時正逆反應(yīng)速率大�。簐_正大于v_逆（填“大于”、“等于”、“小于”）
（5）若在10min和t₃、t₅時刻分別改變該反應(yīng)的某一反應(yīng)條件，得到X、Z的物質(zhì)的量及反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖A、B所示：

①10min時改變的反應(yīng)條件是增大Y的濃度
②t₃時刻改變的反應(yīng)條件是降低溫度?t₅時刻改變的反應(yīng)條件是加催化劑，理由是t₅時刻正逆反應(yīng)速率同等程度增大且相等．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，1min時△n（X）=0.8mol-0.7mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（X）：△n（Y）=1：2，10min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，此時△n（X）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，則△n（Y）=0.8mol，△n（Z）=0.8mol，再根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量}{物質(zhì)的起始量}$×100%計算轉(zhuǎn)化率；速率v=$\frac{△c}{△t}$計算反應(yīng)速率Z的反應(yīng)速率，再根據(jù)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比計算Y的反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)概念計算；
（4）先計算Qc，再與k做比較可得；
（5）根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素，結(jié)合圖象曲線變化趨勢分析．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，1min時△n（X）=0.8mol-0.7mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（X）：△n（Y）=1：2，10min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，此時△n（X）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，則△n（Y）=0.8mol，△n（Z）=0.8mol，再根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.4mol：0.8mol：0.8mol=1：2：2，反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z；
故答案為：反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，10min時，△n（X）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，則X的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.4mol}{0.8mol}×100%$=50%；反應(yīng)X+2Y?2Z，0～5min內(nèi)，Z的反應(yīng)速率為：$\frac{0.7mol÷2L}{5min}$=0.07mol/（L•min），反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比，則Y的反應(yīng)速率為：0.07mol/（L•min）；
故答案為：50%； 0.07mol/（L•min）；
（3）根據(jù)數(shù)據(jù)，有
               X+2Y?2Z
起始量：0.8   1     0
轉(zhuǎn)化量：0.4   0.8   0.8
平衡量：0.4   0.2   0.8
則k=$\frac{（0.8mol÷2L）^{2}}{（0.4mol÷2L）•（0.2mol÷2L）^{2}}$=80 L/mol；
故答案為：80 L/mol；
（4）溫度不變，k不變，X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、0.50mol、1.60mol，此時Qc=$\frac{（1.6÷2）^{2}}{（1÷2）•（0.5÷2）^{2}}$＜80，反應(yīng)向著正方向進(jìn)行，故v_正＞v_逆；
故答案為：大于；
（5）①分析圖象A，10min時，X減少，Z增多，圖象B反應(yīng)向著正方向移動，為增大Y的濃度；
故答案為：增大Y的濃度；
 ②t₃反應(yīng)向著正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)速率均減慢，應(yīng)該是降低溫度；t₅時反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，催化劑不影響平衡，故為加催化劑；
故答案為：降溫或降低溫度；使用催化劑 或用催化劑或加催化劑；t₅時刻正逆反應(yīng)速率同等程度增大且相等．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計算、影響化學(xué)平衡移動的因素等，題目難度不大，注重對學(xué)生基礎(chǔ)的考查和對圖象的分析能力．