Question

【题目】某温度时, 在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:

(1)该反应的化学方程式为 _____________________________。

(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速为 ___________________________。

(3)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应达平衡时:

①此时体系的压强是开始时的_____________倍;

②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 ___(填”增大”“减小”或”相等”)。

Answer 1

【答案】3X＋Y2Z 0.05mol/(L·min) 0.9 增大

【解析】

（1）根据图像，X和Y的物质的量减少，X和Y为反应物，Z的物质的量增多，Z为生成物。2min后各组分的物质的量保持不变，达到了该条件下的最大限度，故该反应为可逆反应。利用物质的量变化等于化学计量数之比，X、Y、Z的物质的量变化比值为(1.0－0.7)：(1.0－0.9)：0.2=3：1：2，该反应的化学方程式为3X＋Y2Z；

（2）根据化学反应速率的数学表达式，v(Z)==0.05mol/(L·min)；

（3）①利用压强之比等于物质的量之比，开始是组分的总物质的量为(1.0mol＋1.0mol)=2.0mol，达到平衡时，组分的总物质的量为(0.9mol＋0.7mol＋0.2mol)=1.8mol，反应达到平衡时的压强与起始压强之比为1.8mol：2.0mol=9：10，此时体系的压强是开始时的0.9倍；

②混合气体的平均摩尔质量为M=，组分都是气体，气体总质量不变，总物质的量减少，即混合气体的平均摩尔质量增大。