Question

11．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示． 
（1）X的转化率是30%，
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为3X+Y?2Z；
（3）反应从开始至2min末，v（Z）=0.05mol/（L•min），v（X）=0.075mol/（L•min），
（4）当反应进行到第2min，该反应是达到平衡状态，X所占的体积分数为38.9%．

Answer 1

分析 由图象可知，反应达到2min时达到平衡状态，各物质的物质的量不变，根据图知，该反应中参加反应的△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，则X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，以此可确定反应的化学方程式，并以此计算转化率、反应速率以及体积分数，以此解答该题．

解答 解：（1）2min时C的物质的量由1mol变化为0.7mol，则转化率为$\frac{1.0mol-0.7mol}{1.0mol}×100%$=30%，故答案为：30%；
（2）同一可逆反应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，根据图知，该反应中参加反应的△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，则X、Y、Z的计量数之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则该反应方程式为3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（3）反应从开始至2min末，v（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），v（X）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{2min}$=0.075mol/（L•min），故答案为：0.05mol/（L•min）；0.075mol/（L•min）；
（4）由图象可知反应达到2min时达到平衡状态，X所占的体积分数为$\frac{0.7}{0.9+0.7+0.2}×100%$=38.9%，故答案为：2；38.9%．

点评 本题考查化学平衡有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确平衡状态图象特点、各个物理量之间的关系是解本题关键，题目难度不大．