题目内容
【题目】T℃时,在2L恒容密闭容器中气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化的部分数据如表所示:
T/min | n(X) /mol | n(Y) /mol | n(Z) /mol |
0 | 0.80 | 1.00 | 0 |
1 | 0.70 | 0.80 | 0.20 |
5 | 0.70 | ||
9 | 0.40 | ||
10 | 0.40 | 0.80 |
(1)写出该反应的化学方程式_________________
(2)反应进行到10min,X的转化率为___________,0~5min内Y的平均反应速率为___________
(3)计算T℃时该反应的平衡常数K=____________
(4)T℃下向该密闭容器中通入一定量的X、Y、Z,反应到某时刻测得X、Y、Z的物质的量分别为1.00mol、0.50mol、1.60mol,则此时正逆反应速率大小:v正 v逆(填“大于”、“等于”、“小于”)
(5)若在10min和t3、t5时刻分别改变该反应的某一反应条件,得到X、Z的物质的量及反应速率与时间的关系如下图A、B所示:
![]()
10min时改变的反应条件是_______________
②t3时刻改变的反应条件是_______________
③t5时刻改变的反应条件是 ,理由是___________________
【答案】(1)X+2Y
2Z(2分)
(2)50%(1分)0.07mol/(L·min)(2分)
(3)80L/mol(2分)(4)大于(2分)
(5)①增大Y的浓度(1分)②降温或降低温度
③使用催化剂或用催化剂或加催化剂(1分,催化剂0分)
t5时刻正逆反应速率同等程度增大且相等。(2分)
【解析】
试题分析:(1)由表中数据看出反应从开始到平衡,X的物质的量减小,应为反应物,0~1min物质的量变化值为1.00mol-0.90mol=0.10mol,Y的物质的量减小,应为反应物,0~1min物质的量变化值为1.00mol-0.80mol=0.20mol,Z的物质的量增多,应为是生成物,物质的量的变化值为0.20mol,根据物质的量的变化与化学计量数呈正比,则n(X):n(Y):n(Z)=0.10mol:0.20mol:0.20mol=1:2:2, X+2Y
2Z;(2)反应进行到10min,X的转化率(0.8-0.4)/0.8=0.5; 0~5min内n(Z)生成0.7 mol,n(Y)消耗0.7 mol,Y的平均反应速率为0.7/2/5= 0.07mol/(L·min);(3)计算 过程如下:
X+2Y
2Z;
起始 0.80 1.00 0
变化 0.40 0.80 0.80
平衡 0.40 0.20 0.80
T℃时该反应的平衡常数K=(0.8/2)2/(0.4/2)×(0.2/2)2=80L/mol
(4)根据浓度商与平衡常数的关系,Q>K,平衡左移,Q《K,平衡右移;Q=K,平衡不移动;带入数据,Q=(1.6/2)2/(1/2)×(0.5/2)2=20.48 L/mol<80 L/mol,反应向右进行,v正大于v逆
(5)由图A 分析可知,生成物Z 连续增大,反应物X连续减少,只能①增大Y的浓度,平衡右移;②由图B可以看出,t3时刻改变的速率全部减少,且v正大于v逆, 只能降温,速率减慢,平衡右移,③t5时刻正逆反应速率突然增大,且相等,该反应的气体体积反应前后不为0,不能增大压强,只能使用催化剂 ;