Question

某温度时，在一个2 L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____________________________________。

（2）反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为________________。

Answer 1

解析：写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物，主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况。一般地，反应物物质的量随反应的进行不断减小，生成物物质的量随反应的进行不断增加，由图可知，X、Y为反应物，Z为生成物。再根据化学方程式各物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比的规律，结合图示X、Y、Z三种物质物质的量的变化量即可求出它们的化学计量数，从而写出正确的化学方程式。

由图示可知X、Y、Z三种物质物质的量的变化量分别为：

Δn_X=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol

Δn_Y=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol

Δn_Z=0.2 mol-0 mol=0.2 mol

故化学方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为：0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol=3∶1∶2。因此，反应的化学方程式为：3X+Y2Z。

Z物质在2 min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的变化量，再根据反应速率的计算式(Δc/Δt)求解。确定化学反应方程式的步骤及方法是：（1）反应物和生成物的确定。方法是：反应物的物质的量、质量或浓度随反应的进行不断减小；生成物的上述量随反应的进行不断增加。(2)反应方程式 [如：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)]各物质化学计量数的确定。方法是：a∶b∶c∶d(化学计量数之比) =Δn_a∶Δn_B∶Δn_C∶Δn_D(物质的量的变化量之比)=Δc_A∶Δc_B∶Δc_C∶Δc_D(物质的量浓度的变化量之比) =v_A∶v_B∶v_C∶v_D(反应速率之比)。

答案：（1）3X+Y2Z

（2）0.05 mol·L^-1·min^-1