Question

13．T₁℃時(shí)，在容積固定的2L密閉容器中，X（g）與Y（g）反應(yīng)生成Z（g）的物質(zhì)的量的變化如圖甲所示；若保持其它條件不變，溫度分別為T₁和T₂時(shí)，Y的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示．則下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． T₁℃時(shí)，容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為：3X（g）+Y（g）?2Z（g），且正反應(yīng)放熱
• B． T₁℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的前3min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率v（X）=0.2mol•（L•min）^-1
• C． T₁℃時(shí)，3min達(dá)到平衡后，向容器中再加入2.0mol X、1.6mol Y、0.4mol Z，反應(yīng)達(dá)到新平衡時(shí)：0.7mol•L^-1＜c（Y）＜1.4mol•L^-1
• D． 若改變反應(yīng)條件，使反應(yīng)進(jìn)程如圖丙所示，則改變的條件是使用催化劑

Answer 1

分析 A、由圖甲可知，X、Y的物質(zhì)的量減小，為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增大，為生成物，根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，確定化學(xué)計(jì)量數(shù)，反應(yīng)最后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，為可逆反應(yīng)，據(jù)此書寫，結(jié)合圖乙T₂先達(dá)平衡狀態(tài)，所以T₂＞T₁，溫度越高Y的百分含量越小，即平衡正向移動(dòng)；
B、由圖甲可知，3min是反應(yīng)達(dá)平衡，X的物質(zhì)的量變化量為2.0mol-1.4mol=0.6mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v（X）；
C、T₁℃時(shí)，3min達(dá)到平衡后，向容器中再加入2.0mol X、1.6mol Y、0.4mol Z，相當(dāng)于將兩個(gè)甲平衡時(shí)壓到一個(gè)2L的容器中，相當(dāng)于給體系增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；
D、圖丙與圖甲相比，平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量不變，到達(dá)平衡時(shí)間縮短，說明改變條件，增大反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，使用催化劑滿足，結(jié)合反應(yīng)方程式判斷改變壓強(qiáng)是否滿足．

解答 解：A、由圖甲可知，X、Y的物質(zhì)的量減小，為反應(yīng)物，△n（X）=2.0mol-1.4mol=0.6mol，△n（Y）=1.6mol-1.4mol=0.2mol，Z的物質(zhì)的量增大，為生成物，△n（Z）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，故X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反應(yīng)最后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，為可逆反應(yīng)，故該反應(yīng)為3X（g）+Y（g）?2Z（g），結(jié)合圖乙T₂先達(dá)平衡狀態(tài)，所以T₂＞T₁，溫度越高Y的百分含量越小，即平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B、由圖甲可知，3min是反應(yīng)達(dá)平衡，X的物質(zhì)的量變化量為2.0mol-1.4mol=0.6mol，故v（X）=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{3min}$=0.1mol•（L•min）^-1，故B錯(cuò)誤；
C、T₁℃時(shí)，3min達(dá)到平衡后，向容器中再加入2.0mol X、1.6mol Y、0.4mol Z，相當(dāng)于將兩個(gè)甲平衡時(shí)壓到一個(gè)2L的容器中，相當(dāng)于給體系增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以1.4mol＜n（Y）＜2.8mol，而體積是2L，所以反應(yīng)達(dá)到新平衡時(shí)：0.7mol•L^-1＜c（Y）＜1.4mol•L^-1，故C正確；
D、圖丙與圖甲相比，平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量不變，到達(dá)平衡時(shí)間縮短，說明改變條件，增大反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，不可能是增大壓強(qiáng)，故改變條件是使用催化劑，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的圖象及有關(guān)計(jì)算、平衡移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)計(jì)算等，難度中等，根據(jù)圖象分析曲線變化特點(diǎn)，結(jié)合平衡移動(dòng)解答．