Question

15．某温度时，在容积为3L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为Y+2Z?3X．
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为0.067mol/（L．min）．
（3）该反应是由③（填序号）开始的．
①正反应    ②逆反应     ③正、逆反应同时
（4）若增加Y的用量，化学反应速率不变化，则Y为固或纯液态．

Answer 1

分析 （1）根据图知，随着反应进行，X的物质的量增大、Y和Z的物质的量减少，则X是生成物、Y和Z是反应物，达到平衡状态时，△n（X）=（1.0-0.4）mol=0.6mol、△n（Y）=（1.2-1.0）mol=0.2mol、△n（Z）=（2.0-1.6）mol=0.4mol，同一反应中同一时间段内各物质的计量数之比等于物质的量变化量之比，据此书写方程式；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）根据图知，反应开始时反应物和生成物都有，所以开始时正逆反应同时进行；
（4）若增加Y的用量，化学反应速率不变化，说明Y不存在浓度而言．

解答 解：（1）根据图知，随着反应进行，X的物质的量增大、Y和Z的物质的量减少，则X是生成物、Y和Z是反应物，达到平衡状态时，△n（X）=（1.0-0.4）mol=0.6mol、△n（Y）=（1.2-1.0）mol=0.2mol、△n（Z）=（2.0-1.6）mol=0.4mol，同一反应中同一时间段内各物质的计量数之比等于物质的量变化量之比，所以Y、Z、X的计量数之比=0.2mol：0.4mol：0.6mol=1：2：3，反应方程式为Y+2Z?3X，
故答案为：Y+2Z?3X；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{（0.8-0.4）mol}{3L}}{2min}$=0.067mol/（L．min），故答案为：0.067mol/（L．min）；
（3）根据图知，反应开始时反应物和生成物都有，所以开始时正逆反应同时进行，故选③；
（4）若增加Y的用量，化学反应速率不变化，说明Y不存在浓度而言，所以Y为固态或纯液态，
故答案为：固或纯液．

点评 本题考查物质的量随时间变化曲线，侧重考查学生分析计算能力，明确各物质计量数与物质的量变化量关系是解本题关键，易错题是（3）题，知道反应方向判断．