Question

【题目】某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据

（1）该反应的化学方程式为：_____________________；

（2）反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为____________________________；

（3）反应开始至2min时，Y的转化率为__________；

（4）对于上述反应当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化（选填“增大”、“减小”或“不变”）？

①降低温度：________

②保持容器的体积不变，增加X的物质的量：________；

③保持容器的体积不变，增加He：________；

④增大容器的体积：________。

（5）下列叙述能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是______（填序号）

A．X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2

B．X、Y、Z的浓度不再发生变化

C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

E．容器中的压强不再发生变化

Answer 1

【答案】Y+3X2Z 0.075mol·L－1·min－1 10% 减小 增大 不变 减小 B、E

【解析】

（1）根据物质的量变化曲线，可知X、Y物质的量减小，为反应物；反应物没有完全反应，所以该反应为可逆反应；Z物质的量增加，为生成物，再根据其物质的量变化量之比等于其计量数之比，可写出化学方程式；（2）根据 计算用X表示的平均反应速率；（3）转化率=变化量初始量100%；（4）根据影响反应速率的因素分析；（5）根据化学平衡的定义及由定义延伸出的变量不变是平衡状态分析。

（1）△n（X）=0.3mol；△n（Y）=0.1mol；△n（Z）=0.2mol，所以三者计量数之比为3：1：2，所以反应方程式是3X+Y2Z；（2）反应开始至2min，△n（X）=0.3mol，△c（X）=0.3mol2L=0.15 mol·L－1，用X表示的平均反应速率0.075mol·L－1·min－1；（3）转化率=变化量初始量100%=(1-0.9) 1100%=10%； （4）①降低温度反应速率一定减小；②保持容器的体积不变，增加X的物质的量，X的浓度增大，反应速率增大；③保持容器的体积不变，增加He，反应物的浓度不变，反应速率不变；④增大容器的体积，反应物的浓度减小，反应速率减小；（5）X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2，不能确定是否还发生变化，故不一定平衡，不选A；根据化学平衡定义， X、Y、Z的浓度不再发生变化，一定平衡，选B；单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ，都是指正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故不一定平衡，不选C；反应前后全是气体，混合气体的总质量是恒量，混合气体的总质量不随时间的变化而变化，不一定平衡，不选D；反应在固定容积的容器中进行，反应前后气体物质的量是变量，所以压强是变量，容器中的压强不再发生变化一定平衡，故选E。