Question

某溫度時(shí)，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如表所示．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在上圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間（t）變化的曲線：
（2）體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

（3）該反應(yīng)在0-3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：

 

（4）該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于

 

；
（5）改變下列反應(yīng)條件，該反應(yīng)的反應(yīng)速率將如何改變？（填“增大”、“減小”或“不變”）

改變的反應(yīng)條件	反應(yīng)速率改變的結(jié)果
降低反應(yīng)體系的溫度
將容器的體積改為1L
使用催化劑
保持容器體積不變，充入一定量氦氣，增大壓強(qiáng)

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題,化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，開始時(shí)的物質(zhì)的量為1mol，故X、Y的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始濃度為0，7min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)X的物質(zhì)的量為0.55mol，故X的平衡濃度為

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為0.45mol，故Z的平衡濃度為

0.45mol

2L

=0.225mol/L，據(jù)此作圖；
（2）根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于計(jì)量數(shù)之比書寫方程式；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出0-3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的濃度變化，再求出反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出到達(dá)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量，再求出轉(zhuǎn)化率；
（5）根據(jù)溫度、壓強(qiáng)、催化劑對反應(yīng)速率的影響分析．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，開始時(shí)的物質(zhì)的量為1mol，故X、Y的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始濃度為0，7min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)X的物質(zhì)的量為0.55mol，故X的平衡濃度為

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為0.45mol，故Z的平衡濃度為

0.45mol

2L

=0.225mol/L，以橫坐標(biāo)為時(shí)間，從坐標(biāo)為X、Z的物質(zhì)的量（n），
根據(jù)以上數(shù)據(jù)作圖：，
故答案為：；
（2）由表中數(shù)據(jù)看出反應(yīng)從開始到平衡，X的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，0～9min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.55mol=0.45mol，
Y的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，0～9min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.10mol=0.90mol，
Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為是生成物，物質(zhì)的量的變化值為0.90mol，
根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45mol：0.90mol：0.90mol=1：2：2，則反應(yīng)方程為：X+2Y?2Z；
故答案為：X+2Y?2Z；
（3）0-3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率為：

0.5mol

2L×3min

=0.083 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.083 mol?L^-1?min^-1；
（4）到達(dá)平衡時(shí)剩余的X為0.55mol，則轉(zhuǎn)化的X為1mol-0.55mol=0.45mol，所以X的轉(zhuǎn)化率α=

0.45

1.00

×100%=45%，
故答案為：45%；
（5）A．降低溫度，反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)減小，有效碰撞幾率減小，所以反應(yīng)速率減��；
 B．將容器的體積改為1L，則容器的體積縮小，反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)物中活化分子數(shù)目增大，有效碰撞幾率增大，所以速率增大；
C．使用催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞幾率增大，所以速率增大；
D．保持容器體積不變加入氦氣，反應(yīng)物的濃度不變，則反應(yīng)速率不變；
故答案為：

改變的反應(yīng)條件	反應(yīng)速率改變的結(jié)果
降低反應(yīng)體系的溫度	減小
將容器的體積改為1L	增大
使用催化劑	增大
保持容器體積不變，充入一定量氦氣，增大壓強(qiáng)	不變

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點(diǎn)評：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算，影響反應(yīng)速率的因素，化學(xué)平衡的有關(guān)問題等，是對反應(yīng)原理應(yīng)用的考查，題目難度較大．