【題目】I.某溫度時(shí),在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)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_______________________。

(2)反應(yīng)開始至2 min,氣體Z的平均反應(yīng)速率為____________。

(3)若X、Y、Z均為氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):

①壓強(qiáng)是開始時(shí)的____________倍;

②若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的倍,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)溫度將升高(容器不與外界進(jìn)行熱交換),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為____________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

Ⅱ.某科研小組欲研究在其他條件不變的情況下,改變起始氧氣的物質(zhì)的量對(duì)合成新型硝化劑反應(yīng):4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g) ΔH<0的影響。

(1)圖像中T1和T2的關(guān)系是T1________T2(填“>”、“<”或“=”);

(2)比較a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物NO2的轉(zhuǎn)化率最大的是__________(填字母);

(3)若容器體積為1 L,n=1 mol,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則此條件下(T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。

【答案】I.(1)3X+Y2Z(2)0.05mol·L-1·min-1(3)①0.9②放熱)

Ⅱ.(1)(2)c(3)0.125(1/8)

【解析】

試題分析:I.(1)由圖象可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y2Z。

(2)反應(yīng)開始至2min,氣體Z的物質(zhì)的量變化為0.2mol,所以v(Z)=0.2mol÷(2L×2min)=0.05 mol·L-1·min-1

(3)①反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為1mol+1mol=2mol,平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為:0.9mol+0.7mol+0.2mol =1.8mol,則P(平):P(始)=1.8÷2=0.9倍。

②在絕熱容器中,對(duì)于反應(yīng)3X+Y2Z,若將容器的體積縮小為原來的1/2倍,平衡正向移動(dòng),達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)溫度將升高,說明正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)。

II.(1)反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高化學(xué)平衡向著吸熱方向進(jìn)行,從T1到T2 N2O5的量增加,T1>T2

(2)b點(diǎn)代表平衡狀態(tài),c點(diǎn)又加入了氧氣,平衡向右移動(dòng),NO2的轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)物NO2的轉(zhuǎn)化率最大的是c;

(3)NO2和O2的物質(zhì)的量之比為4:1,達(dá)平衡N2O5的百分含量最大,

4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)

初起:4mol 1mol 0

變化:2mol 0.5mol 1mol

平衡:2mol 0.5mol 1mol

所以K=12÷(24×0.5)=0.125。

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