Question

某溫度時，在一個10L的恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（2）反應(yīng)開始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率為

 

；
（3）平衡時容器內(nèi)混合氣體密度比起始時

 

（填“大”，“小”或“相等”下同），混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時

 

；
（4）將a mol X與b mol Y的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n（X）=n（Y）=2n（Z），則原混合氣體中a：b=

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）化學(xué)方程式中，反應(yīng)的物質(zhì)系數(shù)之比等于各個物質(zhì)的量的變化量之比；
（2）根據(jù)化反應(yīng)速率v=

△c

△t

來計算化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=

m

n

，混合氣體密度ρ=

m

V

來判斷；
（4）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的三段式進行計算；

解答： 解：（1）根據(jù)圖示的內(nèi)容知道，X和Y是反應(yīng)物，X、Y、Z的變化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X+Y?2Z，故答案為：3X+Y?2Z；
（2）反應(yīng)開始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率v=

0.2mol 10L

2min

=0.01 mol/（L?min），故答案為：0.01 mol/（L?min）；
（3）混合氣體密度ρ=

m

V

，從開始到平衡，質(zhì)量是守恒的，體積是不變的，所以密度始終不變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=

m

n

，從開始到平衡，質(zhì)量是守恒的，但是n是逐漸減小的，所以M會變大，故答案為：相等；大；
（4）3X+Y?2Z（設(shè)Y的變化量是x）
初始量：a  b  0
變化量：3x x  2x
平衡量：a-3x b-x 2x
當(dāng)n （X）=n （Y）=2n （Z）時，a-3x=b-x=4x，則a=7x，b=5x，所以原混合氣體中a：b=7：5，故答案為：7：5．

點評：本題涉及化學(xué)平衡的建立、混合氣體的密度及有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的速率和三段式的計算知識，屬于綜合知識的考查，難度不大