Question

某溫度下，在2L密閉容器中3種氣態(tài)物質(zhì)間進行反應，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖．反應在t₁ min時到達平衡，如圖所示：
（1）①該反應的化學方程式是

 

．
②下列可作為判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是

 

．
A．X、Y、Z的濃度相等時
B．υ（X）：υ（Y）=2：3時
C．生成3mol Y的同時生成1mol Z時
D．消耗1mol Z的同時消耗2mol X時
E．2υ（X）正=3υ（Y）逆時
F．混合物的密度不變時
③x的轉(zhuǎn)化率α（x）=

 

（用分數(shù)表示）．
（2）若上述反應中X、Y、Z分別為NH₃、H₂、N₂，且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，則至t₁ min時，該反應吸收的熱量為

 

KJ．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）①化學反應中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學計量數(shù)呈正比，以此書寫化學方程式；
②當反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變變化時，反應達到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量不變；
③利用已轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量和起始時X的物質(zhì)的量計算轉(zhuǎn)化率；
（2）利用轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量計算反應熱．

解答： 解：（1）由圖象可以看出，X的物質(zhì)的量逐漸減小，則X為反應物，Y、Z的物質(zhì)的量逐漸增多，作為Y、Z為生成物，當反應到達2min時，△n（X）=0.8mol，△n（Y）=1.2mol，△n（Z）=0.4mol，化學反應中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學計量數(shù)呈正比，
則△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=2：3：1，所以反應的化學方程式為：2X?3Y+Z；
故答案為：2X?3Y+Z；
②A．X、Y、Z的濃度相等，只是其中一個較為特殊的狀態(tài)，并不能說明各物質(zhì)濃度不再發(fā)生變化，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡狀態(tài)，X、Y的反應速率比都為2：3，故B錯誤；
C．Y、Z計量數(shù)之比為3：1，即不管有沒有達到化學平衡狀態(tài)，均有生成3mol Y的同時生成1molZ，故C錯誤；
D．生成1molZ的同時生成2molX，說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．2υ（X）正=3υ（Y）逆，逆反應速率之比等于計量數(shù)之比，即2υ（X）正=3×[

2

3

?v（X）逆]，可知υ（X）正=v（X）逆，達到化學平衡狀態(tài)，故E正確；
F．由于反應在體積不變的密閉容器中進行，反應過程中氣體的體積不變，質(zhì)量不變，則混合氣體的密度不變，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
故選DE；
③△n（X）=0.8mol，起始n（X）=2.4mol，轉(zhuǎn)化率為：

0.8mol

2.4mol

=

1

3

，故答案為：

1

3

；
（2）由于1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，而反應中△n（X）=0.8mol，熱效應為：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，故答案為：36.8．

點評：本題考查化學平衡的圖象問題以及平衡狀態(tài)的判斷，題目難度中等，注意把握圖象的分析和平衡狀態(tài)的判斷，為易錯點．