题目内容
【题目】Ⅰ.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.根据下图中数据填空:
(1)平衡时容器内混合气体密度比起始时_____(填“变大”,“变小”或“相等”下同),混合气体的平均相对分子质量比起始时_____;
(2)将amolX与b mol Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=2n(Z),则原混合气体中a:b=_____。
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③混合气体的总物质的量 ④混合气体的平均相对分子质量 ⑤混合气体的颜色 ⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。
(1)一定能证明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_____(填序号,下同)。
(2)一定能证明I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是______。
(3)一定能证明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)达到平衡状态的是_____。(注:B,C,D均为无色物质)
【答案】相等 变大 7:5 ①③④ ⑤ ②④
【解析】
Ⅰ.(1)各组分都是气体,容积不变,因此反应前后气体密度不变,根据M=m/n,组分都是气体,气体质量不变,向正反应方向进行,气体物质的量减小,则M增大,故答案为:相等;变大。
(2)根据图像,X和Y的物质的量减小,说明作反应物,Z的物质的量增大,说明作生成物,化学反应速率之比等于化学计量数之比,同时间同体积,物质的量变化等于化学计量数之比,即三者物质的量变化为(1-0.7):(1-0.9):0.2=0.3:0.1:0.2=3:1:2,反应方程式为:3X+Y2Z;
n(X)=n(Y)=2n(Z),因此有a-3x=b-x,a-3x=4x,a=7x,b=5x,因此a:b=7x:5x=7:5;故答案为:7:5。
Ⅱ.(1)①反应前后气体系数之和不相等,因此压强不变,说明反应达到平衡,故①正确;
②组分都是气体,气体质量不变,是恒容状态,容器的体积不变,因此密度不变,不能说明反应达到平衡,故②错误;
③向正反应方向进行,气体物质的量减少,因此总物质的量不变,说明反应达到平衡,故③正确;
④根据M=m/n,组分都是气体,气体质量不变,向正反应方向进行,气体物质的量减小,因此当M不变,说明反应达到平衡,故④正确;
⑤组分都是无色气体,因此颜色不变,不能说明反应达到平衡,故⑤错误;
⑥没有指明反应进行方向,故⑥错误;
故答案为:①③④。
(2)①反应前后气体系数之和相等,因此压强不变,不能说明反应达到平衡,故①错误;②组分都是气体,气体质量不变,是恒容状态,容器的体积不变,因此密度不变,不能说明反应达到平衡,故②错误;
③反应前后气体系数之和相等,因此物质的量不变,不能说明反应达到平衡,故③错误;
④根据M=m/n,组分都是气体,气体质量不变,气体总物质的量不变,因此当M不变,不能说明反应达到平衡,故④错误;
⑤I2是有颜色的气体,因此颜色不变,说明反应达到平衡,故⑤正确;
⑥没有指明反应进行方向,故⑥错误;
故答案为:⑤。
(3)①反应前后气体系数之和相等,因此压强不变,不能说明反应达到平衡,故①错误;②A为固体,其余为组分都是气体,气体质量增加,是恒容状态,容器的体积不变,因此密度不变,说明反应达到平衡,故②正确;
③气体物质的量不变,因此总物质的量不变,不能说明反应达到平衡,故③错误;
④根据M=m/n,气体质量增加,气体物质的量不变,因此当M不变,说明反应达到平衡,故④正确;
⑤题目中没有说明气体的颜色,因此颜色不变,不能说明反应达到平衡,故⑤错误;
⑥没有指明反应进行方向,故⑥错误;
故答案为:②④。