题目内容
【题目】某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
（1）该反应的化学方程式是_____________________________。
（2）该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
（3）计算2 min内，Y的转化率为_____________；用物质X表示反应的平均速率为___________；用物质Z表示反应的平均速率为___________________。
【答案】3X + Y 
2Z AC 10% 0.0375mol/(L·min) 0.025mol/(L·min)
【解析】
(1)根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，根据图像数据结合同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，确定反应的方程式；
(2)根据可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度不变分析判断；
(3)2min内X的转化率=
×100%；化学反应速率v=
计算。
(1)根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，则X和Y是反应物，Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，X、Y、Z的化学计量数之比=0.6mol∶0.2mol∶0.4mol=3∶1∶2，则该反应方程式为3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；
(2)A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；B．X、Y的反应速率比为3∶1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B错误；C．反应后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C正确；D．容器内气体的总质量一直保持不变，不能判断是否为平衡状态，故D错误；E．根据方程式，生成1mol Y的同时一定消耗2mol Z，不能说明反应达到平衡状态，故E错误；故答案为：AC；
(3)2 min内，Y的转化率=
×100%=10%，用物质X表示该反应2min内的化学反应速率v(X)==
=0.0375mol/(Lmin)，用物质Z表示反应的平均速率为v(Z)==
=0.025mol/(Lmin)，故答案为：10%；0.0375mol/(Lmin)；0.025mol/(Lmin)。
