Question

某溫度時，在一個5L的恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：
（1）該反應的化學方程式為

 

．
（2）反應開始至2min，以氣體Z表示的平均反應速率為

 

．
（3）2min反應達平衡容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時

 

（填“大”，“小”或“相等”下同），混合氣體密度比起始時

 

．
（4）將a mol X與b mol Y的混合氣體發(fā)生上述反應，反應到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n （X）=n （Y）=n （Z），則原混合氣體中a：b=

 

．
（5）在一個容積固定的密閉容器中，進行的可逆反應A（s）+3B（g）?3C （g）．下列敘述中：
①C的生成速率與C的消耗速率相等；
②單位時間內(nèi)生成amol A，同時生成3amol B；
③B的濃度不再變化；
④混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化；
⑤A、B、C的物質(zhì)的量之比為1：3：3；
⑥混合氣體的密度不再變化．
表明該可逆反應一定達到平衡狀態(tài)的是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡建立的過程

專題：

分析：（1）化學方程式中，反應的物質(zhì)系數(shù)之比等于各個物質(zhì)的量的變化量之比；
（2）根據(jù)化反應速率v=

△c

△t

來計算化學反應速率；
（3）混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=

m

n

，混合氣體密度ρ=

m

V

來判斷；
（4）根據(jù)化學反應中的三行式進行計算；
（5）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)．

解答： 解：（1）根據(jù)圖示的內(nèi)容知道，X和Y是反應物，X、Y、Z的變化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反應的化學方程式為：3X+Y?2Z，故答案為：3X+Y?2Z；
（2）反應開始至2min，以氣體Z表示的平均反應速率v=

0.2mol 5L

2min

=0.02 mol/（L?min），故答案為：0.02 mol/（L?min）；
（3）混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=

m

n

，從開始到平衡，質(zhì)量是守恒的，但是n是逐漸減小的，所以M會變大，混合氣體密度ρ=

m

V

，從開始到平衡，質(zhì)量是守恒的，體積是不變的，所以密度始終不變，故答案為：大；相等；
（4）3X+Y?2Z（設Y的變化量是x）
初始量：a    b     0
變化量：3x   x     2x
平衡量：a-3x b-x   2x
當n （X）=n （Y）=n （Z）時，a-3x=b-x=2x，則a=5x，b=3x，所以原混合氣體中a：b=5：3，故答案為：5：3；
（5）①C的生成速率與C的消耗速率相等，即正逆反應速率相等，達到了化學平衡狀態(tài)，故正確；
②單位時間內(nèi)生成amolA，同時生成3amolB，不能說明正逆反應速率相等，不一定達到了化學平衡狀態(tài)，故錯誤；
③B的濃度不再變化，證明達到了化學平衡狀態(tài)，故正確；
④該反應前后是一個氣體系數(shù)和不變的反應，所以混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化證明達到了平衡，故正確；
⑤A、B、C的物質(zhì)的量之比為1：3：3，不能證明達到了化學平衡狀態(tài)，故錯誤；
⑥混合氣體的質(zhì)量會變化，體積不變，當密度不變，證明達到了平衡，故正確．
故答案為：①③⑥．

點評：本題涉及化學平衡的建立、化學平衡狀態(tài)的判斷以及有關(guān)化學反應速率和三行式的計算知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．