题目内容
【题目】向1L的密闭容器中加入1molX、0.3molZ和一定量的Y三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图甲所示。图乙为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。下列说法不正确的是
A. Y的起始物质的量为0.5mol
B. 该反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)3Z(g) ΔH<0
C. 若t0 =0,t1=10s,则t0~t1阶段的平均反应速率为v(Z)=0.03mol·L-1·s-1
D. 反应物X的转化率t6点比t3点高
【答案】B
【解析】
A.从图甲可以看出,从t0到t1,X的物质的量(由于容器体积为1L,所以物质的量和物质的量浓度相等)从1.0mol减少到0.8mol,减少了0.2mol,Z的物质的量从0.3mol增加到0.6mol,增加了0.3mol。再根据图乙,四个阶段改变的条件不同,在t3时刻,平衡不移动,只是速率增大了,所以应该是使用了催化剂,在t4时刻,平衡仍然不移动,但速率都降低,应该是降低了压强,所以该反应中反应前后气体的化学计量数之和相等,从t0到t1,X的物质的量减少了0.2mol,Z的物质的量增加了0.3mol,所以Y的物质的量应该减少0.1mol,平衡时Y为0.4mol,所以开始时Y为0.5mol,故A不选;
B. 从t0到t1,X的物质的量减少了0.2mol,Z的物质的量增加了0.3mol,Y的物质的量减少了0.1mol,所以在化学方程式里,X、Y、Z的化学计量数比为2:3:1,X和Y是反应物,Z是生成物,而且t1后,各物质的浓度不再变化,说明该反应是可逆反应,所以化学方程式为2X(g)+Y(g)3Z(g)。根据图乙,在t2时刻,只有正反应速率或逆反应速率增大了,说明增大了反应物或生成物的浓度,在t5时刻,正逆反应速率都增大了,说明升高了温度。升高温度,v正>v逆,平衡向正反应方向移动,所以该反应的正反应是吸热的,ΔH>0,故B选;
C. t0~t1阶段的平均反应速率为v(Z)=0.3mol/L÷10s=0.03mol·L-1·s-1,故C不选;
D. t3到t5,平衡没有移动,t5时升高温度,平衡正向移动,反应物的转化率提高,所以X的转化率t6点比t3点高,故D不选;
故选B。
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