Question

9．某溫度時(shí)，在一個(gè)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(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y?2Z；
（2）從開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L．min）；
（3）若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)：
①此時(shí)體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的0.9倍；
②若此時(shí)只將容器的體積擴(kuò)大為原來的2倍，達(dá)新平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將降低（容器不與外界進(jìn)行熱交換），則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）；達(dá)新平衡時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的平均分子量比原平衡時(shí)減小（填增大、減小或相等）．
（4）此反應(yīng)達(dá)平衡后，若只加大體系壓強(qiáng)，Z的物質(zhì)的量減少，若Y是氣體，則X的聚集狀態(tài)是固態(tài)或液態(tài)．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z物質(zhì)的量增大，說明X、Y是反應(yīng)物而Z是生成物，
（1）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，參加反應(yīng)的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，據(jù)此書寫方程式；
（2）Z的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）①恒溫恒容條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其壓強(qiáng)之比；
②根據(jù)溫度與化學(xué)平衡的關(guān)系判斷；根據(jù)質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的關(guān)系判斷；
（4）根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響判斷．

解答 解：根據(jù)圖象知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z物質(zhì)的量增大，說明X、Y是反應(yīng)物而Z是生成物，
（1）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，參加反應(yīng)的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以該反應(yīng)方程式為3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（2）Z的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2}{2}}{2}$=0.05mol/（L．min），故答案為：0.05mol/（L．min）；
（3）①根據(jù)圖象知，未反應(yīng)時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量=（1.0+1.0）mol=2.0mol，平衡狀態(tài)混合氣體物質(zhì)的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒溫恒容條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其壓強(qiáng)之比，所以平衡狀態(tài)體系壓強(qiáng)是開始時(shí)的$\frac{1.8mol}{2.0mol}$=0.9倍，故答案為：0.9；
②增大體積，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度降低，說明逆反應(yīng)吸熱，所以正反應(yīng)放熱；
達(dá)新平衡時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量增大，混合物的質(zhì)量不變，所以其平均摩爾質(zhì)量減小，即相對(duì)分子質(zhì)量減�。�
故答案為：放熱；減��；
（4）只加大體系壓強(qiáng)，Z的物質(zhì)的量減少，說明平衡向逆方向移動(dòng)，即生成物的氣體計(jì)量數(shù)大于反應(yīng)物的，如Y是氣體，那么X的聚集狀態(tài)一定是固態(tài)或液態(tài)，
故答案為：固態(tài)或液態(tài)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查圖象分析，側(cè)重考查學(xué)生分析及計(jì)算能力，明確曲線變化趨勢(shì)含義、物質(zhì)的量變化量與其計(jì)量數(shù)的關(guān)系即可解答，難點(diǎn)是（3）①題計(jì)算，題目難度中等．