Question

12．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，试填写下列空白：
（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z．
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为0.05mol•L^-1•min^-1．
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：
①压强是开始时的0.9倍；
②若此时将容器的体积缩小为原来的$\frac{1}{2}$倍，达到平衡时，容器内温度将升高（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）．

Answer 1

分析 由图象可以看出，反应中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，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，则
                     3X+Y?2Z，
起始（mol）  1      1     0
转化（mol） 0.3    0.1   0.2
平衡（mol）0.7      0.9  0.2，以此解答该题．

解答 解：（1）反应中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，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05 mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.05 mol•L^-1•min^-1；
（3）①根据图象知，未反应时混合气体的物质的量=（1.0+1.0）mol=2.0mol，平衡状态混合气体物质的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比，所以平衡状态体系压强是开始时的$\frac{1.8mol}{2.0mol}$=0.9倍，
故答案为：0.9；
②若此时将容器的体积缩小为原来的$\frac{1}{2}$倍，则压强增大，平衡正向移动，达到平衡时，容器内温度将升高，说明正反应为放热反应，故答案为：放热．

点评 本题考查图象分析，为高频考点，侧重考查学生分析及计算能力，明确曲线变化趋势含义、物质的量变化量与其计量数的关系即可解答，难点是（3）题计算，题目难度中等．