Question

將5份物質(zhì)的量均為2.0mol的X、Y混合，分別加入溫度不同、容積相同（均為2L）的恒容容器中發(fā)生反應(yīng)2X（g）+Y（g）?3W（g）．經(jīng)過相同時(shí)間10s時(shí)，五個(gè)容器中W的體積百分含量（W%）隨溫度（T）變化的關(guān)系如圖．
（1）前10sB容器中的平均反應(yīng)速率v（Y）=

2.7×10^-2mol/L?s

；此反應(yīng)的正反應(yīng)為

放

熱反應(yīng)；
（2）10s時(shí)A容器中v_正

＞

v_逆（填=、＞或＜，下同）；B、D兩容器中正反應(yīng)速率關(guān)系v_B

＜

v_D．
（3）若10s時(shí)C點(diǎn)生成物W的體積分?jǐn)?shù)為50.0%，則X的轉(zhuǎn)化率為

66.7%

．
（4）若10s時(shí)保持E容器的溫度與體積不變，向E容器中中通入0.6molW，要求重新達(dá)到平衡時(shí)混合物中各組分的百分含量不變，則此時(shí)還需同時(shí)通入

0.2

mol反應(yīng)物Y．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)三部曲求出各自的物質(zhì)的量，然后利用v=

△c

△t

計(jì)算v（Y）；隨著溫度的繼續(xù)升高，W的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，說(shuō)明溫度升高平衡左移；
（2）隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，當(dāng)溫度達(dá)到T₀時(shí)，W的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，說(shuō)明達(dá)到反應(yīng)的最大限度，即平衡狀態(tài)，10s時(shí)A、B容器中未到達(dá)平衡，C、D、E容器到達(dá)平衡；根據(jù)溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快；
（3）根據(jù)三部曲求出各自的物質(zhì)的量，然后根據(jù)轉(zhuǎn)化率的公式來(lái)計(jì)算；
（4）根據(jù)恒溫、恒容下，前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，構(gòu)成等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊滿足對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不變即可；

解答：解：（1）2X（g）+Y（g）?3W（g）
起始（mol） 2       2       0
反應(yīng)（mol） 2a      a       3a
10s末（mol）2-2a   2-a      3a
10s末W的體積百分含量為

3a

4

×100%=40%，解得：a=0.53，
前10sB容器中的平均反應(yīng)速率v（Y）=

△n V

△t

=

0.53mol 2L

10s

=2.7×10^-2mol/L?s；
隨著溫度的繼續(xù)升高，W的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，說(shuō)明溫度升高平衡左移，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：2.7×10^-2mol/L?s；放；
（2）隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，當(dāng)溫度達(dá)到T₀時(shí)，W的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，說(shuō)明達(dá)到反應(yīng)的最大限度，即平衡狀態(tài)，10s時(shí)A、B容器中未到達(dá)平衡，10s時(shí)A容器中v_正＞v_逆，
根據(jù)溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越，所以B、D兩容器中正反應(yīng)速率關(guān)系v_B＜v_D
故答案為：＞；＜；
（3）2X（g）+Y（g）?3W（g）
起始（mol） 2       2      0
反應(yīng)（mol） 2a      a      3a
10s末（mol）2-2a   2-a     3a
10s末W的體積百分含量為

3a

4

×100%=50%，解得：a=0.667，
則X的轉(zhuǎn)化率為

2a

2

×100%=66.7%；
故答案為：66.7%；
（4）2X（g）+Y（g）?3W（g）．
   0.4mol 0.2mol  0.6mol
則有

0.4

0.2+n(Y)

=

2

2

，解得：n（Y）=0.2mol；
故答案為：66.7%；0.2；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響、等效平衡等知識(shí)，難度中等．