题目内容

18.某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示.
t/minX/molY/molZ/mol
01.001.000.00
10.900.800.20
30.750.500.50
50.650.300.70
90.550.100.90
100.550.100.90
140.550.100.90
(1)根据表中数据,在图1中相应位置上画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
(2)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于45%;

(3)如果该反应是放热反应.改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如图2所示),则曲线①、②、③改变的实验条件分别是:
①升高温度;
②使用催化剂;
③增大压强.

分析 (1)根据表中数据,画出各时刻时X、Y、Z对应的点,用圆滑的连接起来即可,反应在9min时到达平衡;
(2)9min到达平衡,转化的X为(1.00-0.55)mol=0.45mol,进而计算X的转化率;
(3)由0~1min内,△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1-0.9)mol:(1-0,8)mol:0.2mol=1:2:2,可知化学方程式为X+2Y?2Z.
曲线①、②、③到达平衡时间均比原平衡短,反应速率加快,对应温度、压强而言应是升高温度、增大压强,使用催化剂不影响平衡移动,Z的物质的量与原平衡相等,正反应为气体体积减小的放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡时Z的物质的量比原平衡小,而增大压强平衡正向移动,平衡时Z的物质的量比原平衡大.

解答 解:(1)根据表中数据,反应在9min时到达平衡,画出各时刻时X、Y、Z对应的点,用圆滑的连接起来即可,X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:,
故答案为:;
(2)9min到达平衡,转化的X为(1.00-0.55)mol=0.45mol,则X的转化率为$\frac{0.45mol}{1mol}$×1005=45%,
故答案为:45%;
(3)由0~1min内,△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1-0.9)mol:(1-0,8)mol:0.2mol=1:2:2,可知化学方程式为X+2Y?2Z.
曲线①、②、③到达平衡时间均比原平衡短,反应速率加快,对应温度、压强而言应是升高温度、增大压强,使用催化剂不影响平衡移动,Z的物质的量与原平衡相等,正反应为气体体积减小的放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡时Z的物质的量比原平衡小,而增大压强平衡正向移动,平衡时Z的物质的量比原平衡大.
曲线①平衡时生成Z的量比原平衡小,故曲线①改变的条件是升高温度;
曲线②到达平衡Z的物质的量为0.9mol,与原平衡相等,曲线②改变的条件是使用催化剂;
曲线③到达平衡Z的物质的量为0.95mol,比原平衡大,曲线③改变的条件是增大压强;
故答案为:升高温度;使用催化剂;增大压强.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡图象,关键是确定反应方程式,侧重考查学生分析解决问题的能力.

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