Question

3．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态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：Y+2Z?3X；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1；
（3）该反应是由C开始反应的（填标号）．
A．正反应        B．逆反应         C．正逆反应同时
（4）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是B（填标号）
A．容器内压强不再发生变化
B．X的体积分数不再发生变化
C．X的生成速率和消耗速率均相等，且都为0
D．相同时间内消耗3nmolX的同时生成nmolY
E．体系内气体平均相对分子质量不再发生变化．

Answer 1

分析 （1）根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比书写化学方程式；
（2）根据化学反应速率v=$\frac{△c}{△t}$进行计算；
（3）由图可知，反应开始反应混合物Y、Z、X物质的量分别为1.2mol、2.0mol、0.4mol，所以反应从正逆反应同时开始；
（4）化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变，据此进行判断．

解答 解：（1）由图象可以看出，反应中Z、Y的物质的量减少，应为反应物，X的物质的量增多，应为生成物，
当反应进行到3min时，△n（Y）=0.8mol-0.6mol=0.2mol，△n（Z）=1.6mol-1.2mol=0.4mol，△n（X）=0.6mol，
则△n（Y）：△n（Z）：△n（X）=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为：Y+2Z?3X，
故答案为：Y+2Z?3X；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{3min}$=0.1mol/（L•min），
故答案为：0.1mol/（L•min）；
（3））由图可知，反应开始反应混合物Y、Z、X物质的量分别为1.2mol、2.0mol、0.4mol，所以反应从正逆反应同时开始，
故答案为：C；
（4）A．反应Y+2Z?3X是一个气体体积不变的反应，容器内压强始终不变，容器内压强不再发生变化，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．X的体积分数不再发生变化，说明各物质的物质的量不变，正反应速率等于逆反应速率，反应已经达到平衡状态，故B正确；
C．正反应速率等于逆反应速率，但是不为0，故C错误；
D．相同时间内消耗3nmolX的同时生成nmolY，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故C错误；
E．反应Y+2Z?3X是一个气体质量、物质的量不变的反应，体系内气体平均相对分子质量始终不发生变化，顾D错误．
故答案为：B．

点评 本题以图象为载体考查化学反应速率、化学平衡的建立、读图提取信息能力，难度不大，结合图的信息运用知识解决问题．