Question

【題目】在2L帶氣壓計的恒容密閉容器中通入2molX(g)和1molY(g)，發(fā)生反應：2X(g)+Y(g)2Z(g)；△H＜0。若達到平衡時氣體總物質的量變?yōu)樵瓉淼?.85倍。請回答下列問題。

（1）若反應經歷5min達到平衡，則Y的平均反應速率為___。

（2）相同條件下進行反應，在t1時刻，只改變下列某一種條件，其曲線圖象如圖甲。

若c=0.90mol，t1時刻改變的條件是___(填選項編號，A.升溫B.降溫C.加壓D.減壓E.加催化劑),t2___5min(填“>”,“<”或“=”下同)。

（3）若其他條件不變，原容器為恒壓容器，達到平衡后Z的物質的量___0.9mol(填“>”,“<”或“=”)。

（4）若將物質的量均為3.00mol物質X、Y混合于5L容器中發(fā)生反應，在反應過程中Z的物質的量分數隨溫度變化如圖乙。

①A、B兩點Z物質正反應速率的大小關系是___；

②溫度T<T0時，Z%逐漸增大的原因是___。

Answer 1

【答案】0.045mol/（Lmin） E ＜ ＞ B＞A 反應還沒有到達平衡，反應向正反應進行，隨著溫度升高，生成的Z越來越多，故Z%逐漸增大

【解析】

（1）根據三段式利用v＝△c÷△t計算；

（2）根據外界條件對反應速率和平衡狀態(tài)的影響分析；

（3）根據壓強對平衡狀態(tài)的影響判斷；

（4）根據溫度對反應速率和平衡狀態(tài)的影響結合圖像分析。

（1）設平衡時消耗Y的物質的量為x mol，則根據方程式可知

2X(g)+Y(g)2Z(g)

起始量（mol） 2 1 0

轉化量（mol） 2x x 2x

平衡量（mol）2－2x 1－x 2x

若達到平衡時氣體總物質的量變?yōu)樵瓉淼?/span>0.85倍，則2－2x＋1－x＋2x＝3×0.85，解得x＝0.45，所以若反應經歷5min達到平衡，則Y的平均反應速率=0.45mol÷（2L×5min）＝0.045mol/（Lmin）；

（2）根據（1）中分析可知原平衡時Z的物質的量是0.90mol，若c=0.90mol，圖像分析可知t1時刻曲線斜率變大，說明反應速率增大，但平衡時Z的物質的量不變，說明平衡不移動，因此改變的條件是加入了催化劑，答案選E；由于t1時刻反應速率增大，所以達到平衡所需要的時間縮短，t2小于5min；

（3）若其他條件不變，原容器為恒壓容器，恒壓容器中反應是氣體體積減小的反應，為保持恒壓體積縮小相當于在恒容的基礎上加壓，平衡正向進行，Z的物質的量增大，達到平衡后Z的物質的量大于0.9mol；

（4）①起始時加入物質的量均為3.00mol的物質X、Y，隨著溫度的升高，反應向正反應方向進行，當溫度達到T0時，Z的物質的量分數最大，說明達到反應的最大限度，即平衡狀態(tài)，此時正逆反應速率相等，隨著溫度的繼續(xù)升高，Z的物質的量分數逐漸減小，說明溫度升高平衡左移，則正反應為放熱反應，溫度越高，反應速率越大，B點溫度大于A點，則A點反應速率小于B點；

②溫度T＜T0時，Z%逐漸增大的原因是，溫度T0前，反應還沒有到達平衡，反應向正反應方向進行，隨著溫度升高，生成的Z越來越多，因此Z%逐漸增大。