Question

9．某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y?2Z；
（2）從開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L．min）；
（3）若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達平衡時：
①此時體系的壓強是開始時的0.9倍；
②若此時只將容器的體積擴大為原來的2倍，達新平衡時，容器內(nèi)溫度將降低（容器不與外界進行熱交換），則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）；達新平衡時，容器內(nèi)混合氣體的平均分子量比原平衡時減�。ㄌ钤龃�、減小或相等）．
（4）此反應(yīng)達平衡后，若只加大體系壓強，Z的物質(zhì)的量減少，若Y是氣體，則X的聚集狀態(tài)是固態(tài)或液態(tài)．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象知，隨著反應(yīng)進行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z物質(zhì)的量增大，說明X、Y是反應(yīng)物而Z是生成物，
（1）達到平衡狀態(tài)時，參加反應(yīng)的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應(yīng)中同一時間段內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，據(jù)此書寫方程式；
（2）Z的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）①恒溫恒容條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其壓強之比；
②根據(jù)溫度與化學(xué)平衡的關(guān)系判斷；根據(jù)質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的關(guān)系判斷；
（4）根據(jù)壓強對化學(xué)平衡的影響判斷．

解答 解：根據(jù)圖象知，隨著反應(yīng)進行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z物質(zhì)的量增大，說明X、Y是反應(yīng)物而Z是生成物，
（1）達到平衡狀態(tài)時，參加反應(yīng)的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應(yīng)中同一時間段內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以該反應(yīng)方程式為3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（2）Z的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2}{2}}{2}$=0.05mol/（L．min），故答案為：0.05mol/（L．min）；
（3）①根據(jù)圖象知，未反應(yīng)時混合氣體的物質(zhì)的量=（1.0+1.0）mol=2.0mol，平衡狀態(tài)混合氣體物質(zhì)的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒溫恒容條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其壓強之比，所以平衡狀態(tài)體系壓強是開始時的$\frac{1.8mol}{2.0mol}$=0.9倍，故答案為：0.9；
②增大體積，容器內(nèi)壓強減小，減小壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，溫度降低，說明逆反應(yīng)吸熱，所以正反應(yīng)放熱；
達新平衡時，混合氣體的物質(zhì)的量增大，混合物的質(zhì)量不變，所以其平均摩爾質(zhì)量減小，即相對分子質(zhì)量減小．
故答案為：放熱；減小；
（4）只加大體系壓強，Z的物質(zhì)的量減少，說明平衡向逆方向移動，即生成物的氣體計量數(shù)大于反應(yīng)物的，如Y是氣體，那么X的聚集狀態(tài)一定是固態(tài)或液態(tài)，
故答案為：固態(tài)或液態(tài)．

點評 本題考查圖象分析，側(cè)重考查學(xué)生分析及計算能力，明確曲線變化趨勢含義、物質(zhì)的量變化量與其計量數(shù)的關(guān)系即可解答，難點是（3）①題計算，題目難度中等．