Question

【題目】I.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：

(1)寫出該反應的化學方程式___________________

(2)下列敘述中不能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是___________．

A．當X與Y的反應速率之比為1：1

B．在混合氣體中X的質量百分數保持不變

C．混合氣體的平均摩爾質量不隨時間的變化而變化

D．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化

E．X、Y、Z的濃度之比為1：1：2

(3)為使該反應的反應速率減小，可采取的措施是_____．

A 恒壓時充入Ne　　 　B 適當升高溫度

C 縮小容器的體積 D 選擇高效催化劑．

II.一定溫度下將3mol的A及3molB混合于2L的密閉

容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，經過5分鐘后反應達到平衡，測得A的轉化率為60﹪，C的平均反應速率是0.18mol/(L.min)。

求：(1)平衡時B的濃度=______mol/L。

(2)D的平均反應速率υ(D)=______mol/( L.min)。

(3)x=______。

Answer 1

【答案】X(g)+Y(g)2Z(g) ACDE A 1.2 0.12 3

【解析】

I.(1)根據化學反應中各物質的物質的量的變化量與化學計量數之比呈正比書寫化學方程式；

(2)根據可逆反應平衡狀態(tài)時的實質和特征，結合反應方程式中物質的化學計量數關系判斷平衡狀態(tài)；

(3)根據影響化學反應速率的因素分析判斷；

II.根據A起始時的物質的量及轉化率計算轉化量，根據速率定義式計算V(A)，然后根據速率比等于化學計量數的比，結合V(C)大小，計算V(B)、V(D)及x值。

(1)由圖象可以看出X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，化學反應中各物質的物質的量變化量與化學計量數之比呈正比，則有Y：X：Z=(1.20mol-0.41mol)：(.0mol-0.21mol)：1.58mol=1：1：2，由于最后三種物質都存在，可見該反應為可逆反應，則反應的化學方程式為X+Y2Z；

(1) A.X、Y是反應物，方程式的系數相同，在任何情況下二者反應速率都相等，因此不能根據X與Y的反應速率之比為1：1判斷平衡狀態(tài)，A符合題意；

B.若反應達到平衡狀態(tài)，任何一組分的質量不變，則物質的質量分數不變，故在混合氣體中X的質量百分數保持不變可以判斷反應處于平衡狀態(tài)，B不符合題意；

C.由于反應前后氣體的質量不變，氣體的物質的量不變，所以混合氣體的平均摩爾質量總是不隨時間的變化而變化，故不能據此判斷平衡狀態(tài)，C符合題意；

D.由于反應前后氣體的質量不變，氣體的體積不變，所以混合氣體混合氣體的密度總是不隨時間的變化而變化，故不能據此判斷平衡狀態(tài)，D符合題意；

E.X、Y、Z的濃度之比為1：1：2可能處于平衡狀態(tài)，也可能不是平衡狀態(tài)，E符合題意；

故合理選項是ACDE；

(3) A.恒壓時充入Ne，容器的容積擴大，物質的濃度減小，反應速率減小，A符合題意；　　 　B.適當升高溫度，物質的內能增加，反應速率加快，B不符合題意；

C.縮小容器的體積，物質的濃度增大，化學反應速率加快，C不符合題意；

D.選擇高效催化劑，化學反應速率加快，D不符合題意；

故合理選項是A；

II.發(fā)生反應3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，由于反應在2L的密閉容器內進行，n(A)= 3mol，A的轉化率是60%，則A轉化量為△n=3mol×60%=1.8mol。

(1)根據反應方程式的系數可知：每有3molA發(fā)生反應，同時消耗1molB，則A反應了1.8mol，所以B反應了0.6mol，則5min時B物質的濃度為c(B)=(3mol-0.6mol)÷2L=1.2mol/L；

(2) A轉化量為△n=3mol×60%=1.8mol，容器的容積為2L，反應時間為5min，所以V(A)==0.18mol/(L·min)，由于V(A)：V(D)=3:2，所以V(D)=V(A)= 0.12 mol/(L·min)；

(3)V(A):V(C)=3:x，V(A)=V(C)=0.18mol/(L·min)，所以x=3。