题目内容

14．某温度时，在一个容积为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1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+2Y?2Z；
（2）反应开始至2min，用气体Z表示的反应速率为0.05 mol•L-1•min-1；
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：
①压强是开始时的0.9倍；
②若此时将容器的体积缩小为原来的0.5倍，达到平衡时，容器内温度将升高（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）．
（4）若上述反应在2min后的t1～t6内反应速率与反应时间如图2所示如下，
在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则
①t1、t3、t4时刻体系中分别改变的是什么条件？
t1：增大反应物浓度，t3：加催化剂，t4：降低温度．
②下列各时间段时，Z的体积分数最高的是D
A．t2～t3    B．t3～t4    C．t4～t5   D．t5～t6．

分析 （1）根据物质的量变化曲线，可知X、Y物质的量减小，为反应物；反应物没有完全反应，所以该反应为可逆反应；Z物质的量增加，为生成物，再根据其物质的量变化量之比等于其计量数之比，可写出化学方程式；
（2）根据2min内Z物质的量变化量和容器体积，可知道浓度变化量，通过计算可知用气体Z表示的反应速率；
（3）①气体的压强之比等于气体的物质的量之比，可求出开始时气体的总物质的量和平衡后气体总物质的量，得到答案；
②体积缩小到原来的0.5倍，则压强变为原来的2倍，平衡向着气体体积缩小的方向移动，根据反应方程式可知，平衡向右移动；
（4）①上述反应在2min后的t1～t6内反应速率与反应时间的关系，影响反应速率上午因素有浓度、压强、催化剂、温度等；
②图象分析可知t3～t4 平衡不动，t4～t5 平衡正向进行；

解答 解：（1）由图象可知X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z的化学计量数之比等于它们的物质的量变化之比为0.3：0.1：0.2=3：1：2，所以方程式为3X+2Y?2Z．故答案为：3X+2Y?2Z；
（2）v（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05 mol•L-1•min-1．故答案为：0.05 mol•L-1•min-1；
（3）①根据图象中可知，开始时气体总物质的量为：2mol；平衡后气体总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，$\frac{{P}_{平衡}}{{P}_{起始}}$=$\frac{{n}_{平衡}}{{n}_{起始}}$=$\frac{1.8mol}{2mol}$═0.9，
故答案为：0.9；
②根据方程式，减小体积，平衡正向移动，容器内温度将升高，故该反应为放热反应．故答案为：放热；
（4）①根据图象，t1时增大了生成物的浓度，平衡逆向移动；t3时加入了催化剂，平衡不移动；t4时反应速率减小，平衡正向进行，反应为放热反应，改变的条件是降低温度，t1：增大反应物浓度 t2：加催化剂 t4：降低温度
故答案为：增大反应物浓度；加催化剂；降低温度；
②图象分析可知t3～t4 平衡不动，t4～t5 平衡正向进行，Z的体积分数最高的是t5～t6．故选D，
故答案为：D．

点评 本题通过图象中物质的物质的量的变化，来考查化学平衡的移动、化学反应速率计算，综合考查学生对知识的综合应用能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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写出下列各步反应的化学方程式
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②；
④；
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⑦．
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