Question

某温度时，在3 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：

(1)该反应的化学方程式：__________________________________________________。

(2)反应开始至2 min末，X的反应速率为_____________________________________。

(3)该反应是由____________________开始反应的。(①正反应  ②逆反应  ③正、逆反应同时)

Answer 1

解析：首先要看清图中横坐标、纵坐标及曲线的变化趋势。从中找到X、Y、Z转化的物质的量及物质的量之比，便可写出化学方程式。然后据反应速率的概念，可求出X的反应速率，再据曲线是否通过原点，可判断可逆反应进行的方向。

(1)在时间为3 min时，X、Y、Z的物质的量分别为1.0 mol、1.0 mol、1.6 mol，在时间为“0”时物质的量分别为0.4 mol、1.2 mol、2.0 mol，故物质的量变化为

X由0.4 mol→1.0 mol，增加0.6 mol。

Y由1.2 mol→1.0 mol，减少0.2 mol。

Z由2.0 mol→1.6 mol，减少0.4 mol。

转化的物质的量之比n(X)∶n(Y)∶n(Z)=3∶1∶2。

据转化的物质的量之比=化学方程式各物质的化学计量数比，得到化学方程式为2Z＋Y 3X。

(2)2 min末，X的物质的量为0.8 mol，增加的物质的量为0.8 mol－0.4 mol=0.4 mol，容积为3 L的容器，则物质的量浓度为(0.4/3)  mol·L^-1，再除以时间，得X的反应速率为(0.4/3) mol·L^-1÷2 min=0.067 mol·L^-1·min^-1。

(3)图中X、Y、Z三条曲线均未通过原点可断定该反应是由正、逆反应同时开始反应的，则③为答案。

答案：(1)2Z+Y3X  (2)0.067 mol·L^-1·min^-1  (3)③