Question

【题目】某温度下，在2L容器中，3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t1 min时到达平衡，如图所示：

(1)①该反应的化学方程式是________。

②在t1 min时，该反应达到了_________状态，下列可作为判断反应已达到该状态的是________。

A. X、Y、Z的反应速率相等 B. X、Y的反应速率比为2:3

C. 生成3mol Y的同时生成1mol Z D. 生成1mol Z的同时生成2mol X

(2)①若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1 min时，该反应吸收的热量为____________；

②在此t1 min时间内，用H2表示反应的平均速率v(H2)为________。

Answer 1

【答案】2X3Y+Z 平衡 D 36.8kJ molL-1min-1

【解析】

(1)①根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比分析书写方程式；②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，据此分析判断；

(2)①根据NH3分解的物质的量，结合反应热计算至t1min时，该反应吸收的热量；②根据c=计算反应速率。

(1)①由图象可以看出，反应中X的物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，一段时间后物质的量不再变化，说明该反应为可逆反应，且△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=2∶3∶1，则反应的化学方程式为：2X3Y+Z，故答案为：2X3Y+Z；

②在t1min时，各物质的物质的量不再变化，说明达到平衡状态；A．由方程式可以看出，达到平衡时X、Y、Z的反应速率不相等，X、Y、Z的反应速率相等，说明不是平衡状态，故A错误；B．无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2∶3，故B错误；C．无论是否达到平衡状态，生成3molY的同时一定生成1molZ，故C错误；D．生成1molZ的同时生成2molX，说明正、逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故D正确；故答案为：平衡；D；

(2)①t1min时，消耗NH3的物质的量为0.8mol，则吸收的能量为：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，故答案为：36.8kJ；

②H2的反应曲线为Y，则在此t1min时间内，用H2表示反应的平均速率v(H2)==molL-1min-1，故答案为：molL-1min-1。