Question

Ⅰ同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了同位素、同系物、同素異形體、同分異構(gòu)體，你能區(qū)分這些概念嗎？下面列出了幾組物質(zhì)，請用物質(zhì)的組號填寫下表．
①和
②和
                                    
③金剛石和石墨；④¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O；⑤乙醇（CH₃CH₂OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）；
⑥臭氧（O₃）和氧氣（O₂）．

類別	同位素	同系物	同素異形體	同分異構(gòu)體
組號

Ⅱ某溫度時，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示．由圖中數(shù)據(jù)分析：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；
（2）0～2min末，X的平均反應(yīng)速率為

 

mol?L^-1?min^-1；
（3）3min后圖中曲線所表示的含義是

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,同位素及其應(yīng)用,同素異形體,芳香烴、烴基和同系物

專題：物質(zhì)的分類專題,化學(xué)平衡專題

分析：I．有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的原子或同一元素的不同核素互為同位素；
結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個“CH₂”原子團的有機化合物互相稱為同系物；
相同元素組成，不同形態(tài)的單質(zhì)互為同素異形體；
具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體；
II．（1）根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)v=

△c

△t

計算；
（3）從曲線的變化特點分析．

解答： 解：I．①和分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，故互為同分異構(gòu)體；
②和結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差1個“CH₂”，故互為同系物；
③金剛石與石墨是由碳元素形成的不同單質(zhì)，故互為同素異形體；
④¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，故互為同位素；
⑤乙醇（CH₃CH₂OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，故互為同分異構(gòu)體；
⑥氧氣（O₂）與臭氧（O₃）由氧元素形成的不同單質(zhì)，故互為同素異形體；
故互為同位素的是④，互為同系物的是②，互為同素異形體的是③⑥，互為同分異構(gòu)體的是①⑤，
故答案為：

類別	同位素	同系物	同素異形體	同分異構(gòu)體
組號	④	②	③⑥	①⑤

；
II．（1）由圖象可以看出，反應(yīng)中Z、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，X的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，
當反應(yīng)進行到3min時，△n（Y）=0.2mol，△n（Z）=0.4mol，△n（X）=0.6mol，
則△n（Y）：△n（Z）：△n（X）=1：2：3，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，
則反應(yīng)的方程式為：Y+2Z3X，故答案為：Y+2Z3X；
（2）反應(yīng)開始至2min末，X的反應(yīng)速率為：v=

△c

△t

=

0.6mol 2L

3min

=0.1mol/（L?min），故答案為：0.1；
（3）3min后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達到反應(yīng)限度，故答案為：在此條件下該反應(yīng)已達到反應(yīng)限度（或化學(xué)平衡）．

點評：本題考查了同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體、同系物的概念的辨析，以及化學(xué)平衡圖象問題，題目難度中等，注意化學(xué)方程式的確定方法以及化學(xué)平衡狀態(tài)的特征．