Question

（1）某溫度時(shí)，2L的密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示．由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，反應(yīng)開始至1min，X的平均反應(yīng)速率為

 

mol?L^-1?min^-1．若4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到最大限度，Z的物質(zhì)的量等于0.4mol，此時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為

 

，Y的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1．
（2）可逆反應(yīng)：2NO₂（g）═2NO（g）+O₂（g），在體積不變的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

 

（填序號）
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O₂的同時(shí)生成2n mol NO₂
②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O₂的同時(shí)生成2n mol NO
③用NO₂、NO、O₂的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2：2：1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)圖象知，X和Y的物質(zhì)的量減小，則X和Y是反應(yīng)物，Z是生成物，根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比寫出反應(yīng)方程式；X的平均反應(yīng)速率根據(jù)v（X）=

△c

△t

計(jì)算，X的轉(zhuǎn)化率等于X反應(yīng)的物質(zhì)的量與初始物質(zhì)的量的比；Y的物質(zhì)的量濃度根據(jù)

n(A)

V

計(jì)算可得；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征作判斷．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，到1min時(shí)X和Y的物質(zhì)的量減小，則X和Y是反應(yīng)物，且X的物質(zhì)的量減小了0.3mol，Y的物質(zhì)的量減小了0.1mol，Z的物質(zhì)的量增加了0.2mol，是生成物，根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比可知化學(xué)反應(yīng)方程式為：3X+Y2Z； 反應(yīng)開始至1min，X的平均反應(yīng)速率=

1.0mol-0.7mol 2L

1min

=0.15mol/（L?min）；      根據(jù)圖象知，4min時(shí)X的轉(zhuǎn)化率=

1.0mol-0.4mol

1mol

×100%=60%；此時(shí)Y的物質(zhì)的量濃度為

n(A)

V

=

0.8mol

2L

=0.4mol/L，
故答案為：3X+Y2Z； 0.15mol/（L?min）；60%； 0.4；
（2）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比可知，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O₂的同時(shí)生成2n mol NO₂時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，所以反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故①正確；
②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O₂的同時(shí)生成2n mol NO，都是反映了正反應(yīng)速率，無法判斷正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系，所以無法判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故②錯(cuò)誤；
③用NO₂、NO、O₂的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2：2：1時(shí)，無法判斷是描述的正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，故無法判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故③錯(cuò)誤；
④在反應(yīng)2NO₂（g）═2NO（g）+O₂（g）中，只有NO₂（g）是紅棕色，其它為無色氣體，混合氣體的顏色就代表了NO₂的濃度，所以當(dāng)混合氣體顏色不變時(shí)就代表NO₂濃度不變，可以判斷反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)了，故④正確；
⑤因?yàn)榉磻?yīng)在體積不變的密閉容器中進(jìn)行，而且生成物和反應(yīng)物都是氣體，所以反應(yīng)體系的密度始終保持不變，所以不能作為判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故⑤錯(cuò)誤；
故答案為：①④．

點(diǎn)評：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、濃度的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)方程式的確定、平衡狀態(tài)的判斷等知識(shí)點(diǎn)，難度中等，注意化學(xué)反應(yīng)方程式中參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量變化與計(jì)量數(shù)的關(guān)系