Question

18．在一定温度下，体积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，完成下列填空：
（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z；
（2）若升高温度，则v（正）加快v（逆）．（填“加快”或“减慢”）．
（3）反应开始至2min，Z的反应速率为0.05mol/（L．min）；反应达到平衡时，X的转化率是30%，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为10：9．

Answer 1

分析 根据图象知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z物质的量增大，说明X、Y是反应物而Z是生成物，
（1）达到平衡状态时，参加反应的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，据此书写方程式；
（2）升高温度，正逆反应速率都增大；
（3）Z的平均反应速率=$\frac{△c}{△t}$；转化率=$\frac{转化量}{起始量}$；恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比．

解答 解：根据图象知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z物质的量增大，说明X、Y是反应物而Z是生成物，
（1）达到平衡状态时，参加反应的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以该反应方程式为3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（2）升高温度，正逆反应速率都增大，故答案为：加快；加快；
（3）Z的平均反应速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.2}{2}}{2}$=0.05mol/（L．min）；
根据图象知，反应达到平衡时，X的转化率=$\frac{1.0-0.7}{1.0}$=30%；
根据图象知，未反应时混合气体的物质的量=（1.0+1.0）mol=2.0mol，平衡状态混合气体物质的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比，所以反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为2：1.8=10：9，
故答案为：0.05mol/（L．min）；30%；10：9．

点评 本题考查图象分析，侧重考查学生分析及计算能力，明确曲线变化趋势含义、物质的量变化量与其计量数的关系即可解答，难点是（3）题计算，题目难度中等．