Question

15．某溫度時(shí)，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．
（1）X的轉(zhuǎn)化率是30%
（2）由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程為3X+Y?2Z
（3）反應(yīng)從開(kāi)始至2分鐘末，用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v（Z）=0.05mol•（L•min）^-1，
（4）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第2min，該反應(yīng)達(dá)到平衡．
（5）以下操作能加快該反應(yīng)速率的是（多選）ac
a．向該容器中充入一定量的z氣體
b．向該容器中充去一定量的He氣
c．升高反應(yīng)的溫度
d．降低反應(yīng)的溫度
e．分離出生成的z氣體
（6）以下現(xiàn)象能確定反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)的是（多選）bce
a．三種氣體的濃度之比為3：1：2
b．n（Z）的量不再改變
c．氣體的總物質(zhì)的不變
d．氣體的密度不變
e．生成3mol X的同是生成了2mol的Z．

Answer 1

分析 （1）從圖中可知X的起始量為1.0mol，2分鐘達(dá)平衡，X轉(zhuǎn)化了0.3mol，再根據(jù)公式$\frac{X轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量}{X起始的物質(zhì)的量}$×100%計(jì)算；
（2）根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書(shū)寫(xiě)方程式；
（3）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率；
（4）各物質(zhì)的量不再變化，達(dá)到平衡；
（5）加快該反應(yīng)速率的方法有升溫、增大濃度、增大壓強(qiáng)、使用催化劑等；
（6）在一定條件下，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變．

解答 解：（1）從圖中可知X的起始量為1.0mol，2分鐘達(dá)平衡，X轉(zhuǎn)化了0.3mol，則X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.3mol}{1.0mol}$×100%=30%，
故答案為：30%；
（2）由圖象可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，
且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（3）v（Z）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.2mol}{2L×2min}$=0.05mol•（L•min）^-1，
故答案為：0.05mol•（L•min）^-1；
（4）2min時(shí)，各物質(zhì)的量不再變化，達(dá)到平衡，
故答案為：2；
（5）加快該反應(yīng)速率的方法有升溫、增大反應(yīng)物的濃度、增大壓強(qiáng)、使用催化劑等，
a．向該容器中充入一定量的z氣體，容器體積不變，增大了生成物濃度，逆反應(yīng)速率加快，正反應(yīng)速率隨之也會(huì)加快，故a正確；
b．向該容器中充去一定量的He氣，容器體積不變，各物質(zhì)的濃度不變，對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響，故b錯(cuò)誤；
c．升高反應(yīng)的溫度，速率加快，故c正確；
d．降低反應(yīng)的溫度，速率減慢，故d錯(cuò)誤；
e．分離出生成的z氣體，生成物濃度減小，逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率隨之也會(huì)減小，故e錯(cuò)誤；
故答案為：ac；
（6）在一定條件下，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，
a．達(dá)平衡時(shí)是各物質(zhì)濃度保持不變，不是成比例，三種氣體的濃度之比為3：1：2時(shí)不一定達(dá)到平衡，故a錯(cuò)誤；
b．n（Z）的量不再改變，物質(zhì)的量不再變化說(shuō)明已達(dá)平衡，故b正確；
c．從方程式可知這是一個(gè)氣體總物質(zhì)的量在減小的反應(yīng)，當(dāng)氣體的總物質(zhì)的量不變時(shí)，說(shuō)明各物質(zhì)的量不變，達(dá)到平衡，故c正確；
d．容器的體積不變，根據(jù)質(zhì)量守恒，氣體的總質(zhì)量也不變，氣體的密度始終不變，不能說(shuō)明達(dá)到平衡，故d錯(cuò)誤；
e．生成3mol X的方向是逆方向，生成了2mol的Z的方向是正方向，方向相反，且X與Z的變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，說(shuō)明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，則達(dá)到平衡，故e正確；
故答案為：bce．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象分析題目，注意分析各物質(zhì)的量的變化曲線，注意化學(xué)方程式的判斷方法，理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，題目難度適中．