题目内容

10．某温度时，在一个10L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据填空：
（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z．
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为0.01 mol/（L•min）．
（3）2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时大（填“大”，“小”或“相等”下同），混合气体密度比起始时相等．
（4）在一个容积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A（s）+3B（g）?3C （g）．
下列叙述中：
①C的生成速率与C的消耗速率相等；
②单位时间内生成amol A，同时生成3amol B；
③B的浓度不再变化；
④混合气体总的物质的量不再发生变化；
⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3；
⑥混合气体的密度不再变化．表明该可逆反应一定达到平衡状态的是①③⑥．

分析 （1）化学方程式中，反应的物质系数之比等于各个物质的量的变化量之比；
（2）根据化反应速率v=$\frac{△c}{△t}$来计算化学反应速率；
（3）混合气体的平均相对分子质量M=$\frac{m}{n}$，混合气体密度ρ=$\frac{m}{V}$来判断；
（4）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．

解答 解：（1）根据图示的内容知道，X和Y是反应物，X、Y、Z的变化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，故答案为：3X+Y?2Z；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率v=$\frac{\frac{0.2mol}{10L}}{2min}$=0.01 mol/（L•min），故答案为：0.01 mol/（L•min）；
（3）混合气体密度ρ=$\frac{m}{V}$，从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变，混合气体的平均相对分子质量M=$\frac{m}{n}$，从开始到平衡，质量是守恒的，但是n是逐渐减小的，所以M会变大，故答案为：大；相等；
（4）①C的生成速率与C的消耗速率相等，证明正逆反应速率相等，达到了平衡，故正确；
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB，不能证明正逆反应速率相等，不一定达到平衡，故错误；
③B的浓度不再变化是化学平衡状态的特征，故正确；
④反应前后气体的物质的量之和不变，所以混合气体总的物质的量不再发生变化的状态不一定是平衡状态，故错误；
⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3的状态不一定是平衡状态，故错误；
⑥混合气体的密度等于气体质量和体积的比值，质量变化，体积不变，所以密度不再变化，表明该可逆反应一定达到平衡状态，故正确．
故答案为：①③⑥．

点评 本题涉及化学平衡的判断、混合气体的密度及有关化学反应的速率的计算知识，属于综合知识的考查，难度不大．

练习册系列答案
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20．下列装置或操作能达到实验目的（必要的夹持装置及石棉网已省略）的是（　　）
A．
石油蒸馏		B．
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C．
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D．氯离子结构示意图为

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