Question

15．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的量随时间的变化曲线如图所示．
（1）X的转化率是30%
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程为3X+Y?2Z
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v（Z）=0.05mol•（L•min）^-1，
（4）当反应进行到第2min，该反应达到平衡．
（5）以下操作能加快该反应速率的是（多选）ac
a．向该容器中充入一定量的z气体
b．向该容器中充去一定量的He气
c．升高反应的温度
d．降低反应的温度
e．分离出生成的z气体
（6）以下现象能确定反应达到了平衡状态的是（多选）bce
a．三种气体的浓度之比为3：1：2
b．n（Z）的量不再改变
c．气体的总物质的不变
d．气体的密度不变
e．生成3mol X的同是生成了2mol的Z．

Answer 1

分析 （1）从图中可知X的起始量为1.0mol，2分钟达平衡，X转化了0.3mol，再根据公式$\frac{X转化的物质的量}{X起始的物质的量}$×100%计算；
（2）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（3）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（4）各物质的量不再变化，达到平衡；
（5）加快该反应速率的方法有升温、增大浓度、增大压强、使用催化剂等；
（6）在一定条件下，当化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变．

解答 解：（1）从图中可知X的起始量为1.0mol，2分钟达平衡，X转化了0.3mol，则X的转化率=$\frac{0.3mol}{1.0mol}$×100%=30%，
故答案为：30%；
（2）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，
故答案为：3X+Y?2Z；
（3）v（Z）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.2mol}{2L×2min}$=0.05mol•（L•min）^-1，
故答案为：0.05mol•（L•min）^-1；
（4）2min时，各物质的量不再变化，达到平衡，
故答案为：2；
（5）加快该反应速率的方法有升温、增大反应物的浓度、增大压强、使用催化剂等，
a．向该容器中充入一定量的z气体，容器体积不变，增大了生成物浓度，逆反应速率加快，正反应速率随之也会加快，故a正确；
b．向该容器中充去一定量的He气，容器体积不变，各物质的浓度不变，对反应速率无影响，故b错误；
c．升高反应的温度，速率加快，故c正确；
d．降低反应的温度，速率减慢，故d错误；
e．分离出生成的z气体，生成物浓度减小，逆反应速率减小，正反应速率随之也会减小，故e错误；
故答案为：ac；
（6）在一定条件下，当化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，
a．达平衡时是各物质浓度保持不变，不是成比例，三种气体的浓度之比为3：1：2时不一定达到平衡，故a错误；
b．n（Z）的量不再改变，物质的量不再变化说明已达平衡，故b正确；
c．从方程式可知这是一个气体总物质的量在减小的反应，当气体的总物质的量不变时，说明各物质的量不变，达到平衡，故c正确；
d．容器的体积不变，根据质量守恒，气体的总质量也不变，气体的密度始终不变，不能说明达到平衡，故d错误；
e．生成3mol X的方向是逆方向，生成了2mol的Z的方向是正方向，方向相反，且X与Z的变化量之比等于其计量数之比，说明正反应速率与逆反应速率相等，则达到平衡，故e正确；
故答案为：bce．

点评 本题考查化学平衡图象分析题目，注意分析各物质的量的变化曲线，注意化学方程式的判断方法，理解影响化学反应速率的因素和化学平衡状态的判断，题目难度适中．