题目内容
【题目】(1)把0.2mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g);2 min末生成0.3mol W。若测知Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol L﹣1min﹣1。计算:
①前2min内用Y 的浓度变化表示的反应速率为_____________molL﹣1min﹣1
②化学方程式中n的值是_____________。
(2)在一定温度下,将4mol SO2与2mol O2放入4L的密闭容器中,在一定条件下反应,2SO2+O22SO3。10min 时达到平衡状态。此时容器内压强比反应前减少20%,计算SO2的转化率为________________。
(3)某温度时在2L容器中A、B、C 三种气态物质的物质的量(n)随时间(l)变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
①该反应的化学方程式为_________。
②下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_________。
A、混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B、相同时间内消耗2n mol 的A的同时生成4nmol 的C
C、混合气体的总质量不随时间的变化而变化
D、容器内压强不再发生变化
【答案】 0.0625 4 60% A+3B2C AD
【解析】(1)把0.2mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应,2min末生成0.3mol W.
4X(g)+5Y(g)═nZ(g)+6W(g),
起始量(mol) 0.2 0.4 0 0
变化量(mol) 0.2 0.25 0.05n 0.3
2min末量(mol) 0 0.15 0.05n 0.3
①前2min内用Y 的浓度变化表示的反应速率= =0.0625mol/(L·min)
故答案为:0.0625;
②若测知Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol·L-1·min -1, =0.05mol·L-1·min -1,n=4。
(2)此时容器内压强比反应前减少20%,物质的量减少20%,假设达到平衡时消耗xmolSO2,则
2SO2 + O2 2SO3
起始(mol) 4 2 0
转化(mol) x 0.5x x
平衡(mol) 4-x 2-0.5x x
则(4+2)×(1-20%)=(4-x+2-0.5x+x),x=2.4,则转化率为 ×100%=60%,故答案为:60%。
(3)①根据图象可知A、B物质的量减小,C物质的量增大,说明反应物为A、B,生成物为C,图象中2min后物质的量随时间变化不变,说明反应达到平衡状态,A物质的量变化=2.0mol-1.8mol=0.2mol,B物质的量变化=2.0mol-1.4mol=0.6mol,C物质的量变化=0.4mol,反应中反应物和生成物的物质的量的变化量之比:n(A):n(B):n(C)=0.2mol:0.6mol:0.4mol=1:3:2,得到化学方程式为:A+3B2C 。
②A+3B2C ,反应前后气体物质的量变小,A、混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化,说明反应达到平衡状态,故A正确;B、相同时间内消耗2n mol 的A的同时生成4nmol 的C,说明反应正向进行,但不能说明反应达到平衡状态,故B错误;C、反应前后都是气体,反应前后气体质量始终不变,混合气体的总质量不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态,故C错误;D、反应前后气体物质的量发生变化,当容器内压强不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故D正确;故答案为:AD.