题目内容

7.已知:2X(g)+Y(g)?a Z(g),在T1温度时,在体积为2L的密闭容器中,充入6mol X和2mol Y.根据图示回答:
(1)a=1;用X的浓度变化表示从反应开始到平衡时的平均反应速率为0.15mol/(L•min).
(2)平衡时,Y在混合物中的物质的量分数是10%.
(3)下列选项能说明反应达到平衡状态的是AC(选填字母).
A.容器内压强保持不变
B.容器内密度保持不变
C.X的物质的量不再变化
D.υ(X)正=υ(Z)逆
(4)其他条件相同时,若升高温度到T2时,反应的平衡常数为1,下列措施可以提高Y的转化率的是BC(选填字母).
A.选择适当的催化剂          B.分离出Z              C.增大压强                  D.升高温度.

分析 (1)各物质的化学计量数之比等于浓度变化量之比;根据反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算;
(2)根据Y在混合物中的物质的量分数=$\frac{n(Y)}{n(总)}$计算;
(3)平衡时正逆反应速率相等,各组分浓度不变;
(4)平衡常数等于生成物浓度系数次幂与反应物浓度系数次幂的比值;

解答 解:(1)在体积为2L的密闭容器中充入6molX和2molY,X、Y的起始浓度分别为3mol/L、1mol/L,平衡时X、Y、Z浓度变化之比为△c(x):(1.00mol/L-0.25mol/l):0.75mol/L=2:1:1,故a=1,△c(x)=1.5mol/L,用X的浓度变化表示从反应开始到平衡时的平均反应速率为$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.5mol/L}{10min}$=0.15mol/L,
故答案为:1;0.15;
(2)平衡时n(X)=(3mol/L-1.5mol/L)×2L=3mol,n(Y)=0.25mol/L×2L=0.5mol,n(Z)=0.75mol/L×2L=1.5mol,则Y在混合物中的物质的量分数=$\frac{n(Y)}{n(总)}$×100%=$\frac{0.5mol}{3mol+0.5mol+1.5mol}$×100%=10%,
故答案为:10%;
(3)反应2X(g)+Y(g)?Z(g),
A.反应2X(g)+Y(g)?Z(g)是一个气体体积减小的反应,容器内压强保持不变,说明反应达到平衡状态,故A正确;
B.容器体积不变,混合气体质量不变,则密度不变,故容器内密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.X的物质的量不再变化,说明X的生成速率和消耗速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.反应速率之比等于计量数之比,υ(X)正=υ(Z)逆不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
故答案为:AC;
(4)T1温度时,平衡常数K=$\frac{c(Z)}{{c}^{2}(X)c(Y)}$=$\frac{0.75}{1.{5}^{2}×0.25}$>1,故升温平衡逆向移动,正反应方向为放热反应,提高Y的转化率,即使平衡正向移动,
A.催化剂不影响平衡平衡,故A错误;
B.分离出Z,平衡正向移动,故B正确;
C.增大压强,平衡正向移动,故C正确;
D.升高温度,平衡逆向移动,故D错误;
故答案为:BC.

点评 本题考查了反应速率的计算,化学平衡影响因素,平衡状态的判断等知识点,综合性较强,难度中等.

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