题目内容

【题目】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的量随时间的变化曲线如图所示.

(1)X的转化率是
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程为
(3)反应从开始至2分钟末,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=
(4)当反应进行到第min,该反应达到平衡.
(5)以下操作能加快该反应速率的是(多选)
a.向该容器中充入一定量的z气体
b.向该容器中充去一定量的He气
c.升高反应的温度
d.降低反应的温度
e.分离出生成的z气体
(6)以下现象能确定反应达到了平衡状态的是(多选)
a.三种气体的浓度之比为3:1:2
b.n(Z)的量不再改变
c.气体的总物质的不变
d.气体的密度不变
e.生成3mol X的同是生成了2mol的Z.

【答案】
(1)30%
(2)3X+Y?2Z
(3)0.05mol?(L?min)1
(4)2
(5)ac
(6)bce
【解析】解:(1)从图中可知X的起始量为1.0mol,2分钟达平衡,X转化了0.3mol,则X的转化率= ×100%=30%,所以答案是:30%;
(2.)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,
且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,则反应的化学方程式为:3X+Y2Z,所以答案是:3X+Y2Z;
(3.)v(Z)= = =0.05mol(Lmin)1 , 所以答案是:0.05mol(Lmin)1
(4.)2min时,各物质的量不再变化,达到平衡,
所以答案是:2;
(5.)加快该反应速率的方法有升温、增大反应物的浓度、增大压强、使用催化剂等,
a.向该容器中充入一定量的z气体,容器体积不变,增大了生成物浓度,逆反应速率加快,正反应速率随之也会加快,故a正确;
b.向该容器中充去一定量的He气,容器体积不变,各物质的浓度不变,对反应速率无影响,故b错误;
c.升高反应的温度,速率加快,故c正确;
d.降低反应的温度,速率减慢,故d错误;
e.分离出生成的z气体,生成物浓度减小,逆反应速率减小,正反应速率随之也会减小,故e错误;
所以答案是:ac;
(6.)在一定条件下,当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变,
a.达平衡时是各物质浓度保持不变,不是成比例,三种气体的浓度之比为3:1:2时不一定达到平衡,故a错误;
b.n(Z)的量不再改变,物质的量不再变化说明已达平衡,故b正确;
c.从方程式可知这是一个气体总物质的量在减小的反应,当气体的总物质的量不变时,说明各物质的量不变,达到平衡,故c正确;
d.容器的体积不变,根据质量守恒,气体的总质量也不变,气体的密度始终不变,不能说明达到平衡,故d错误;
e.生成3mol X的方向是逆方向,生成了2mol的Z的方向是正方向,方向相反,且X与Z的变化量之比等于其计量数之比,说明正反应速率与逆反应速率相等,则达到平衡,故e正确;
所以答案是:bce.
【考点精析】关于本题考查的化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断,需要了解化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);状态判断:①v(B)=v(B)②v(C):v(D)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体,且m+n≠x+y,压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等才能得出正确答案.

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