Question

某溫度時，在一個2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：

（1）該反應的化學方程式為____________________________________。

（2）反應開始至2 min，氣體Z的平均反應速率為________________。

Answer 1

解析：寫反應的化學方程式，關鍵是確定X、Y、Z之間誰是反應物、誰是生成物以及方程式中X、Y、Z三種物質的化學計量數(shù)。確定反應物和生成物，主要是看反應過程中各物質的有關量的變化情況。一般地，反應物物質的量隨反應的進行不斷減小，生成物物質的量隨反應的進行不斷增加，由圖可知，X、Y為反應物，Z為生成物。再根據(jù)化學方程式各物質的化學計量數(shù)之比等于相應物質的物質的量的變化量之比的規(guī)律，結合圖示X、Y、Z三種物質物質的量的變化量即可求出它們的化學計量數(shù)，從而寫出正確的化學方程式。

由圖示可知X、Y、Z三種物質物質的量的變化量分別為：

Δn_X=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol

Δn_Y=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol

Δn_Z=0.2 mol-0 mol=0.2 mol

故化學方程式中X、Y、Z三種物質的化學計量數(shù)之比為：0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol=3∶1∶2。因此，反應的化學方程式為：3X+Y2Z。

Z物質在2 min內的平均反應速率，可通過先求出Z物質的物質的量濃度的變化量，再根據(jù)反應速率的計算式(Δc/Δt)求解。確定化學反應方程式的步驟及方法是：（1）反應物和生成物的確定。方法是：反應物的物質的量、質量或濃度隨反應的進行不斷減小；生成物的上述量隨反應的進行不斷增加。(2)反應方程式 [如：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)]各物質化學計量數(shù)的確定。方法是：a∶b∶c∶d(化學計量數(shù)之比) =Δn_a∶Δn_B∶Δn_C∶Δn_D(物質的量的變化量之比)=Δc_A∶Δc_B∶Δc_C∶Δc_D(物質的量濃度的變化量之比) =v_A∶v_B∶v_C∶v_D(反應速率之比)。

答案：（1）3X+Y2Z

（2）0.05 mol·L^-1·min^-1