题目内容
【题目】某温度下,在一个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,填写下列空白:
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(1)从开始至2min,X的平均反应速率为__。
(2)该反应的化学方程式为___。
(3)1min时,v(正)__v(逆),2min时,v(正)__v(逆)。(填“>”或“<”或“=”)。
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1,乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1,则___中反应更快。
(5)若X、Y、Z均为气体,在2min时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的化学反应速率将___,若加入适合的催化剂,Y的化学反应速率将___。(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(6)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变),下列能说明反应已达平衡的是___。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应已经停止
d.反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1
e.(单位时间内消耗X的物质的量):(单位时间内消耗Z的物质的量)=3︰2
f.混合气体的密度不随时间变化
【答案】0.075molL-1min-1 3X+Y
2Z > = 乙 不变 变大 be
【解析】
由图可知,从反应开始到达到平衡,X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增加,应为生成物,从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态,X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol,Z的生成的物质的量为0.2mol,物质的量的变化量之比为3:1:2,物质的量变化之比等于化学计量数之比,则化学方程式为3X+Y
2Z,结合v=
及平衡的特征“等、定”及衍生的物理量来解答。
(1)从开始至2min,X的平均反应速率为
=0.075mol/(Lmin);
(2)从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态,X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol,Z的生成的物质的量为0.2mol,物质的量的变化量之比为3:1:2,物质的量变化之比等于化学计量数之比,则化学方程式为3X+Y
2Z;
(3)1min时,反应正向进行,则正逆反应速率的大小关系为:v(正)>v(逆),2min时,反应达到平衡状态,此时v(正)=v(逆);
(4)甲中v(X)=9mol·L-1·min-1,当乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1时v(X)=3 v(Y)= 1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1,则乙中反应更快;
(5)若X、Y、Z均为气体,在2min时,向容器中通入氩气(容器体积不变),容器内压强增大,但X、Y、Z的浓度均不变,则X的化学反应速率将不变;若加入适合的催化剂,Y的化学反应速率将变大;
(4)a.X、Y、Z三种气体的浓度相等,与起始量、转化率有关,不能判定平衡,故a错误;
b.气体混合物物质的量不再改变,符合平衡特征“定”,为平衡状态,故b正确;
c.平衡状态是动态平衡,速率不等于0,则反应已经停止不能判断是平衡状态,故c错误;
d.反应速率v(X):v(Y)=3:1,不能说明正反应速率等于逆反应速率,不能判定平衡,故d错误;
e.(单位时间内消耗X的物质的量):(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2,说明X的正、逆反应速率相等,为平衡状态,故e正确;
f.混合气体的质量始终不变,容器体积也不变,密度始终不变,则混合气体的密度不随时间变化,无法判断是平衡状态,故f错误;
故答案为be。