题目内容

5．某温度时，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，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，以气体Z表示的平均反应速率为0.05mol/（L．min）．
（3）若X、Y、Z均为气体，2min后反应达到平衡，反应达平衡时：
①此时体系的压强是开始时的0.9倍；
②达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大（填“增大”“减小”或“相等”）．
（4）可以判断上述反应己经达到平衡的是B D．
A．V（A）：V（B）：V（C）等于化学计量系数之比
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
E．n（A）：n（B）：n（C）等于化学计量系数之比．

分析 （1）达到平衡状态时，参加反应的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，据此书写方程式；
（2）Z的平均反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$，以此可计算；
（3）①恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比；
②根据M=$\frac{m}{n}$判断；
（4）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化．

解答 解：（1）达到平衡状态时，参加反应的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以该反应方程式为3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（2）Z的平均反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L．min），故答案为：0.05mol/（L．min）；
（3）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，
由于气体的质量不变，但物质的量减少，则平均相对分子质量增大，
故答案为：0.9；增大；
（4）A．无论是否达到平衡状态，都存在V（A）：V（B）：V（C）等于化学计量系数之比，故A错误；
B．方程式为3X+Y?2Z，密闭容器中总压强不变，可说明气体的物质的量不变，达到平衡状态，故B正确；
C．气体的质量不变，容器的体积不变，无论是否达到平衡状态，都存在密闭容器中混合气体的密度不变，故C错误；
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变，可说明气体的物质的量不变，达到平衡状态，故D正确；
E．平衡常数未知，n（A）：n（B）：n（C）等于化学计量系数之比，不能确定是否达到平衡状态，故E错误．
故答案为：B D．

点评 本题考查图象分析，为高考常见题型，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．

练习册系列答案
相关题目
15．下列有关化学键的叙述，正确的是（　　）
A．单质分子中均含共价键
B．由不同元素组成的多原子分子里，只存在极性键
C．HF与HBr相比，分子内共价键更强，所以HF沸点更高
D．硫酸氢钠溶于水既有离子键被破坏又有共价键被破坏
16．按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：
（1）判断装置的名称：A池为原电池，B池为电解池．
（2）锌极为负极．石 墨棒C1为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；石墨棒C2附近发生的实验现象为有无色气体产生，附近溶液出现红色．
（3）当C2极析出224mL气体（标况下），CuSO4溶液的质量变化为（增加或减少）增加0.01g．
（4）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解．电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-，把二价镍氧化为三价镍．以下说法正确的是CD
a．可用铁作阳极材料
b．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
c．阳极反应方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑
d．1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子．
13．氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害．
I．氨气是一种重要的化工原料．
（1）NH3与CO2在120°C，催化剂作用下反应生成尿素：CO2（g）+2NH3（g）?（NH2）2CO（s）+H2O（g），△H=-x KJ/mol  （x＞0），其他相关数据如表：
物质NH3（g）CO2（g）CO（NH2）2（s）H2O（g）
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJabzd
则表中z（用x a b d表示）的大小为x-d+b+2a．
（2）120℃时，在2L密闭反应容器中充入3mol CO2与NH3的混合气体，混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图2所示，该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为0.00417mol/（L•s），此温度时的平衡常数为8．

下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有②③．
①及时分离出尿素  ②升高温度   ③向密闭定容容器中再充入CO2 ④降低温度
Ⅱ．氮的氧化物会污染环境．目前，硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用，将污染物转化为无污染的物质．某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率（已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体）．

（l）写出装置⑤中反应的化学方程式4NH3+6NO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N2+6H2O．
（2）装置①和装置②如图4，仪器A的名称为分液漏斗，其中盛放的药品名称为浓氨水．
装置②中，先在试管中加入2-3 粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用是产生CO2，排出装置中的空气，防止NO被氧化．
（3）装置⑥中，小段玻璃管的作用是防倒吸；装置⑦的作用是除去NO，NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe（NO）]SO4溶液，同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，可观察到的实验现象是溶液变浑浊．
20．下列化学实验事实及其结论都正确的是（　　）
选项实验事实结论
A向某溶液加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水后变浑浊该溶液中一定有CO32-
B向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色．再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2+
CSiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应SiO2属于两性氧化物
D氯水可以使有色布条褪色氯气具有漂白性
A．AB．BC．CD．D
10．下列有关化学反应速率的说法中正确的是（　　）
A．实验室制氢气时，加入少量NaNO3固体，不影响反应速率
B．锌片分别与c（H+）相等的醋酸、硫酸反应，平均反应速率相等
C．升高温度后，吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢
D．纳米铁粉在空气中自燃，是因为纳米铁粉的表面积大
17．a、b、c、d、e是原子序数依次增大的短周期元素，a是周期表中原子半径最小的元素，b2-和c2+的电子层结构相同，e的核电荷数是b的2倍，元素d的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一．下列说法正确的是（　　）
A．元素b的简单气态氢化物的热稳定性比e的弱
B．元素c的最高价氧化物对应水化物的碱性比d的强
C．简单离子半径r：c＞d＞e＞b
D．元素a、b、e各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、4

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