Question

1．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示，2min后反应达到平衡．由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为Y+3X?2Z．
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为0.05mol/（L•min）．
（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是B．
A．X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
（4）计算X的平衡转化率：α（X）=30%．

Answer 1

分析 （1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，2min后X、Y物质的量不变，属于可逆反应，根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比确定化学计量数；
（2）2min末Z的物质的量为0.2mol，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算Z表示的速率；
（3）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、物质的量、含量保持不变，右侧衍生的其它一些物理量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化，说明到达平衡；
（4）X的转化率=$\frac{反应的X的物质的量}{X起始物质的量}$×100%．

解答 解：（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，2min后X、Y物质的量不变，属于可逆反应，当反应进行到2min时，△n（Y）=0.1mol，△n（Z）=0.2mol，△n（X）=0.3mol，则△n（Y）：△n（Z）：△n（X）=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：Y+3X?2Z，
故答案为：Y+3X?2Z；
（2）2min末Z的物质的量为0.7mol，Z表示的反应速率=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），
故答案为：0.05mol/（L•min）；
（3）A．X、Y、Z的物质的量之比与X、Y起始物质的量及转化率有关，平衡时不一定为3：1：2，故A错误；
B．随反应进行混合气体物质的量减小，恒温恒容下容器内压强减小，压强不变明可逆反应到达平衡，故B正确；
C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z，均表示正反应速率，反应始终按该比例进行，故C错误；
D．混合气体的总质量始终不随时间的变化，故D错误，
故选：B；
（4）当反应进行到2min时，△n（X）=0.3mol，则X的转化率为$\frac{0.3mol}{1mol}$×100%=30%，故答案为：30%．

点评 本题考查化学平衡计算、平衡状态判断、反应速率计算，难度不大，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．