题目内容
【题目】在2L带气压计的恒容密闭容器中通入2 molX(g)和1molY(g),发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0。若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍,请回答下列问题。
(1)若反应经历5min达到平衡,则Y的平均反应速率为__。
(2)相同条件下进行反应,在t1时刻,只改变下列某一种条件,其曲线图象如图甲。
若n=0.9mol,t1时刻改变的条件是__(填选项编号,A.升温 B.降温 C.加压 D.减压 E.加催化剂),t2__5min(填“>”“<”或“=”,下同)。
(3)若其他条件不变,原容器为恒压容器,达到平衡后Z的物质的量__0.9mol。
(4)若将物质的量均为3mol的物质X、Y混合于5L容器中发生反应,在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙。
①A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是__;(速率用A、B表示)
②温度T<T0时,Z%逐渐增大的原因是___。
【答案】0.045 mol·L-1·min-1 E < > B>A 反应还没有达到平衡,反应向正反应方向进行,故Z%逐渐增大
【解析】
在2L带气压计的恒容密闭容器中通入2 molX(g)和1molY(g),发生反应:
2X(g) +Y(g)2Z(g)
开始 1 mol·L-1 0.5 mol·L-1 0
转化 2x x 2x
平衡 1-2x 0.5-x 2x
达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍,则,x=0.225 mol·L-1。达到平衡状态时,Z的物质的量是0.9mol,根据影响反应速率和平衡移动的因素回答。
(1)根据上述分析, 5min内Y的浓度变化为0.225 mol·L-1,则Y的平均反应速率为0.045 mol·L-1·min-1。
(2)由图像可知,在t1时刻,改变条件后,反应速率加快,若n=0.9mol,说明平衡不移动; A.该正反应放热,升温平衡逆向移动,Z的物质的量减小,故不选A;
B. .该正反应放热,降温反应速率减慢,且平衡正向移动,Z的物质的量增大,故不选B; C. 该正反应气体物质的量减小,加压平衡正向移动,Z的物质的量增大,故不选C;
D.该正反应气体物质的量减小,减压平衡逆向移动,Z的物质的量减小,且反应速率减慢,故不选D; E.加催化剂,反应速率加快、平衡不移动,故选E。
平衡不移动,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,所以t2<5min。
(3)该正反应气体物质的量减小,若其他条件不变,原容器为恒压容器,相当于加压,平衡正向移动,达到平衡后Z的物质的量>0.9mol。
(4)①温度越高,反应速率越快,B点的温度大于A,所以A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是B>A;
②温度T<T0时,反应还没有达到平衡,反应向正反应方向进行,所以Z%逐渐增大。