Question

20．某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量（n）隨時間（t）變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：
（1）該反應的化學方程式為：3X+Y?2Z；
（2）反應開始至2min，用X表示的平均反應速率為0.075mol•L^-1•min^-1  ；
（3）反應開始至2min時，Y的轉化率為10% 
（4）對于上述反應當改變下列條件時，反應速率會發(fā)生什么變化
（選填“增大”、“減小”或“不變”）？
①降低溫度：減小
②保持容器的體積不變，增加X的物質(zhì)的量：增大；
③保持容器的體積不變，增加He：不變；
④增大容器的體積：減�。�
（5）下列敘述能說明上述反應一定達到化學平衡狀態(tài)的是BE（填序號）
A．X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3：1：2
B．X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化
C．單位時間內(nèi)每消耗3mol X，同時生成2mol Z
D．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化
E．容器中的壓強不再發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學計量數(shù)之比書寫方程式；
（2）分析圖象計算X的消耗物質(zhì)的量為1.0mol-0.7mol=0.3mol，結合反應速率概念計算，V=$\frac{△c}{△t}$；
（3）轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（4）反應為氣體體積減小的反應，結合一下反應速率的因素分析判斷，增大壓強、升高溫度、增大濃度、加入催化劑等措施會提高反應速率；
（5）化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進行判斷．

解答 解：（1）由圖象可以看出，反應中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，則反應的化學方程式為：3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（2）分析圖象計算X的消耗物質(zhì)的量為1.0mol-0.7mol=0.3mol，從開始至2min，X的平均反應速率=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{2min}$=0.075mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.075mol•L^-1•min^-1；
（3）反應開始至2min時，Y消耗物質(zhì)的量1.0mol-0.9mol=0.1mol，Y的轉化率=$\frac{0.1mol}{1.0mol}$×100%=10%，
（4）反應為氣體體積減小的反應，
①減低溫度反應速率減小，故答案為：減��；
②增加X的物質(zhì)的量，增大濃度反應速率增大，故答案為：增大；
③保持容器的體積不變，增加He，總壓增大，分壓不變，平衡不變反應速率不變，故答案為：不變；
④增大容器的體積容器內(nèi)壓強減小，反應速率減小，故答案為：減�。�
（5）A．X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3：1：2為反應之比，不能說明反應正逆反應速率相同，故A錯誤；
B．X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化是平衡的標志，故B正確；
C．單位時間內(nèi)每消耗3mol X，同時生成2mol Z，只能說明反應正向進行，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．混合氣體的總質(zhì)量始終不隨時間的變化而變化，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
E．反應前后氣體物質(zhì)的量變化，容器中的壓強不再發(fā)生變化．說明反應達到平衡狀態(tài)，
故答案為：B、E；

點評 本題考查了化學反應速率、化學平衡的變化圖象，化學平衡狀態(tài)的判斷，題目難度中等，注意化學方程式的確定方法以及反應速率計算，把握好相關概念和公式的理解及運用，主要是概念的計算應用，掌握基礎是解題關鍵．