Question

【题目】I.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

(1)写出该反应的化学方程式___________________

(2)下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是___________．

A．当X与Y的反应速率之比为1：1

B．在混合气体中X的质量百分数保持不变

C．混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化

D．混合气体的密度不随时间的变化而变化

E．X、Y、Z的浓度之比为1：1：2

(3)为使该反应的反应速率减小，可采取的措施是_____．

A 恒压时充入Ne　　 　B 适当升高温度

C 缩小容器的体积 D 选择高效催化剂．

II.一定温度下将3mol的A及3molB混合于2L的密闭

容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经过5分钟后反应达到平衡，测得A的转化率为60﹪，C的平均反应速率是0.18mol/(L.min)。

求：(1)平衡时B的浓度=______mol/L。

(2)D的平均反应速率υ(D)=______mol/( L.min)。

(3)x=______。

Answer 1

【答案】X(g)+Y(g)2Z(g) ACDE A 1.2 0.12 3

【解析】

I.(1)根据化学反应中各物质的物质的量的变化量与化学计量数之比呈正比书写化学方程式；

(2)根据可逆反应平衡状态时的实质和特征，结合反应方程式中物质的化学计量数关系判断平衡状态；

(3)根据影响化学反应速率的因素分析判断；

II.根据A起始时的物质的量及转化率计算转化量，根据速率定义式计算V(A)，然后根据速率比等于化学计量数的比，结合V(C)大小，计算V(B)、V(D)及x值。

(1)由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比，则有Y：X：Z=(1.20mol-0.41mol)：(.0mol-0.21mol)：1.58mol=1：1：2，由于最后三种物质都存在，可见该反应为可逆反应，则反应的化学方程式为X+Y2Z；

(1) A.X、Y是反应物，方程式的系数相同，在任何情况下二者反应速率都相等，因此不能根据X与Y的反应速率之比为1：1判断平衡状态，A符合题意；

B.若反应达到平衡状态，任何一组分的质量不变，则物质的质量分数不变，故在混合气体中X的质量百分数保持不变可以判断反应处于平衡状态，B不符合题意；

C.由于反应前后气体的质量不变，气体的物质的量不变，所以混合气体的平均摩尔质量总是不随时间的变化而变化，故不能据此判断平衡状态，C符合题意；

D.由于反应前后气体的质量不变，气体的体积不变，所以混合气体混合气体的密度总是不随时间的变化而变化，故不能据此判断平衡状态，D符合题意；

E.X、Y、Z的浓度之比为1：1：2可能处于平衡状态，也可能不是平衡状态，E符合题意；

故合理选项是ACDE；

(3) A.恒压时充入Ne，容器的容积扩大，物质的浓度减小，反应速率减小，A符合题意；　　 　B.适当升高温度，物质的内能增加，反应速率加快，B不符合题意；

C.缩小容器的体积，物质的浓度增大，化学反应速率加快，C不符合题意；

D.选择高效催化剂，化学反应速率加快，D不符合题意；

故合理选项是A；

II.发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，由于反应在2L的密闭容器内进行，n(A)= 3mol，A的转化率是60%，则A转化量为△n=3mol×60%=1.8mol。

(1)根据反应方程式的系数可知：每有3molA发生反应，同时消耗1molB，则A反应了1.8mol，所以B反应了0.6mol，则5min时B物质的浓度为c(B)=(3mol-0.6mol)÷2L=1.2mol/L；

(2) A转化量为△n=3mol×60%=1.8mol，容器的容积为2L，反应时间为5min，所以V(A)==0.18mol/(L·min)，由于V(A)：V(D)=3:2，所以V(D)=V(A)= 0.12 mol/(L·min)；

(3)V(A):V(C)=3:x，V(A)=V(C)=0.18mol/(L·min)，所以x=3。