Question

某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据填空：
（1）该反应的化学方程式为

 

．
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为

 

．
（3）2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时

 

（填“大”，“小”或“相等”下同），混合气体密度比起始时

 

．
（4）将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n （X）=n （Y）=n （Z），则原混合气体中a：b=

 

．
（5）在一个容积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A（s）+3B（g）?3C （g）．下列叙述中：
①C的生成速率与C的消耗速率相等；
②单位时间内生成amol A，同时生成3amol B；
③B的浓度不再变化；
④混合气体总的物质的量不再发生变化；
⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3；
⑥混合气体的密度不再变化．
表明该可逆反应一定达到平衡状态的是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,化学平衡建立的过程

专题：

分析：（1）化学方程式中，反应的物质系数之比等于各个物质的量的变化量之比；
（2）根据化反应速率v=

△c

△t

来计算化学反应速率；
（3）混合气体的平均相对分子质量M=

m

n

，混合气体密度ρ=

m

V

来判断；
（4）根据化学反应中的三行式进行计算；
（5）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．

解答： 解：（1）根据图示的内容知道，X和Y是反应物，X、Y、Z的变化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，故答案为：3X+Y?2Z；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率v=

0.2mol 5L

2min

=0.02 mol/（L?min），故答案为：0.02 mol/（L?min）；
（3）混合气体的平均相对分子质量M=

m

n

，从开始到平衡，质量是守恒的，但是n是逐渐减小的，所以M会变大，混合气体密度ρ=

m

V

，从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变，故答案为：大；相等；
（4）3X+Y?2Z（设Y的变化量是x）
初始量：a    b     0
变化量：3x   x     2x
平衡量：a-3x b-x   2x
当n （X）=n （Y）=n （Z）时，a-3x=b-x=2x，则a=5x，b=3x，所以原混合气体中a：b=5：3，故答案为：5：3；
（5）①C的生成速率与C的消耗速率相等，即正逆反应速率相等，达到了化学平衡状态，故正确；
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB，不能说明正逆反应速率相等，不一定达到了化学平衡状态，故错误；
③B的浓度不再变化，证明达到了化学平衡状态，故正确；
④该反应前后是一个气体系数和不变的反应，所以混合气体总的物质的量不再发生变化证明达到了平衡，故正确；
⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3，不能证明达到了化学平衡状态，故错误；
⑥混合气体的质量会变化，体积不变，当密度不变，证明达到了平衡，故正确．
故答案为：①③⑥．

点评：本题涉及化学平衡的建立、化学平衡状态的判断以及有关化学反应速率和三行式的计算知识，属于综合知识的考查，难度不大．