Question

5．某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
l	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

（1）体系中发生反应的化学方程式是X+2Y?2Z；
（2）该反应在O-5min时间内产物Z的平均反应速率：0.07mol/（L•min）；
（3）该反应在第9分钟（min）时达到平衡状态； 这时，下列说法正确的是②③：
①X、Y、Z的物质的量之比为1：2：2      ②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化            ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n molY．

Answer 1

分析 （1）由表中数据可知，X、Y为反应物，Z为生成物，1min时△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物质的物质的量不再变化，且反应物不为0，故为可逆反应，物质的量变化量之比等于化学计量数之比；
（2）化学反应速率V=$\frac{△c}{△t}$计算v（Z）；
（3）由图表数据可知，当反应进行到9min时各组分物质的量不变，反应已达到平衡．可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变．

解答 解：（1）由表中数据可知，X、Y为反应物，Z为生成物，1min时△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物质的物质的量不再变化，且反应物不为0，故为可逆反应，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反应方程式为X+2Y?2Z，故答案为：X+2Y?2Z；
（2）0-5min内Z的反应速率=$\frac{\frac{0.7mol}{2L}}{5min}$=0.07mol/（L•min），故答案为：0.07mol/（L•min）；
（3）由图表数据可知，当反应进行到9min时各组分物质的量不变，反应已达到平衡．
①X、Y、Z的物质的量之比为0.55：0.1：0.9=11：10：18，故①错误；
②平衡时X、Y、Z的浓度不再发生变化，故②正确
③各组分物质的量不再变化，恒温恒容下，容器中的压强不再发生变化，故③正确；
④平衡时，单位时间内生成n mol Z，同时生成n molY，故④错误，
故答案为：9；②③．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算、平衡状态特征等，比较基础，有利于基础知识的巩固．