Question

14．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z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，试填写下列空白：
（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z；
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为0.05mol/（L•min）；
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达平衡时：此时体系的压强是开始时的0.9倍．
（4）若X、Y、Z均为气体，反应达平衡后保持恒容状态，向此容器中通入X、Y各1.0mol，则平衡向正反应方向移动（填“正反应”或“逆反应”）．若升高温度平衡正向移动，则逆反应为放热反应（填“吸热”或“放热”）

Answer 1

分析 根据图象知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z物质的量增大，说明X、Y是反应物而Z是生成物，
（1）达到平衡状态时，参加反应的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，据此书写方程式；
（2）Z的平均反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比；
（4）向此容器中再通入X、Y各1.0mol，反应物浓度增大，平衡向着正向移动；升高温度平衡向着吸热反应移动，据此进行解答．

解答 解：根据图象知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z物质的量增大，说明X、Y是反应物而Z是生成物，
（1）达到平衡状态时，参加反应的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以该反应方程式为3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为为：v（Z）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），故答案为：0.05mol/（L•min）；
（3）根据图象知，未反应时混合气体的物质的量=（1.0+1.0）mol=2.0mol，平衡状态混合气体物质的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比，所以平衡状态体系压强是开始时的$\frac{1.8mol}{2.0mol}$=0.9倍，
故答案为：0.9；
（4）若X、Y、Z均为气体，反应达平衡后保持恒容状态，向此容器中通入X、Y各1.0mol，反应物浓度增大，平衡向着正反应方向移动；
若升高温度平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应，
故答案为：正反应；放热．

点评 本题考查了物质的量随时间变化的曲线、化学平衡的计算，题目难度中等，明确曲线变化的含义、影响化学平衡的因素为解答关键，注意掌握化学反应速率的概念及表达式，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．