题目内容
【题目】某温度时,在一个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右图所示。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2min末,以气体X表示的平均反应速率为___________;反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为______________
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中(X)=9mol·L-1·min-1,乙中(Y)=6mol·L-1·min-1,则反应________更快。
(4)恒温恒容条件下,能说明该反应达到化学平衡状态的标志是________
①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化 ③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑤(X) :(Y)=3:1
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.③④⑤
【答案】3X+Y2Z 0.075mol·L-1·min-1 10:9 乙 B
【解析】
由图可知,Y、X的物质的量减少,则Y、X为反应物,而Z的物质的量增加,可知Z为生成物,结合,速率之比等于化学计量数之比得到化学方程式,达到平衡时,正逆反应速率相等,且各物质的浓度不变。
(1)由图可知,Y、X的物质的量减少,则Y、X为反应物,而Z的物质的量增加,可知Z为生成物,,且2min后物质的量不再变化,由速率之比等于化学计量数之比可知反应为3X+Y2Z,故答案为:3X+Y2Z;
(2)反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为(1.0+1.0)mol:(0.9+0.7+0.2)mol=10:9,故答案为:0.075mol·L-1·min-1;10:9;
(3)速率之比等于化学计量数之比,速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,,则反应乙的更快,故答案为:乙;
(4)①反应前后气体的体积不等,建立平衡的过程中气体的压强变化,混合气体的压强不再改变的状态,可说明达到平衡状态,故①选;
②该体系为恒容条件,且体系内物质总质量不变,则无论反应是否平衡,混合气体的密度都不变,混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,故②不选;
③X的百分含量不再变化,说明X的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故③选;
④体系内总质量不变,反应前后气体的体积不等,即前后的物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明物质的量不再变化,能说明反应达到平衡状态,故④选;
故能说明反应达到平衡状态的是①③④,答案选B。