Question

某溫度時，在10L密閉容器中氣態(tài)物質X和Y反應生成氣態(tài)物質Z，它們的物質的量隨時間的變化下表中數據：
（1）體系中發(fā)生反應的化學方程式是

 

；
（2）該反應達到平衡時反應物X的轉化率α等于

 

；
（3）如果該反應是放熱反應，改變實驗條件（溫度、壓強、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線1、2、3（如下圖所示）則曲線1、2、3所對應的實驗條件改變分別是：1

 

，2

 

，3

 

．
（4）如果起始加入X、Y、Z的物質的量分別為2.00mol、4.00mol和0mol，在原溫度下達平衡時，X的轉化率為α^!，則α^!

 

α（填“＞”“＜”或“=”）．
（5）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，此時可逆反應的反應速率：υ（正）

 

υ（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	2.00	0.00
1	0.90	1.80	0.20
3	0.75	1.50	0.50
5	0.65	1.30	0.70
9	0.55	1.10	0.90
10	0.55	1.10	0.90
14	0.55	1.10	0.90

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,反應速率的定量表示方法

專題：

分析：由表中數據可知，X、Y為反應物，Z為生成物，1min時△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物質的物質的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，物質的量變化量之比等于化學計量數之比，故反應方程式為X+2Y?2Z．
（1）根據物質的量的變化與化學計量數呈正比書寫化學方程式；
（2）轉化率α（x）=

轉化濃度

起始濃度

×100%；
（3）根據平衡是Z的物質的量的變化，結合反應正反應為放熱反應，且為氣體體積增大的反應．分析平衡的移動，進而判斷改變的條件；
（4）恒容容器中加入的XY的起始量增大一倍，相當于壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向進行；
（5）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，依據化學方程式轉化為起始量，結合起始量的變化分析平衡移動方向；

解答： 解：（1）由表中數據看出反應從開始到平衡，X的物質的量減小，應為反應物，0～1min物質的量變化值為1.00mol-0.90mol=0.10mol，Y的物質的量減小，應為反應物，0～1min物質的量變化值為1.00mol-0.80mol=0.20mol，Z的物質的量增多，應為是生成物，物質的量的變化值為0.20mol，9min后各物質的物質的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，根據物質的量的變化與化學計量數呈正比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反應方程式為X+2Y?2Z，
故答案為：X+2Y?2Z；
（2）轉化率α（x）=

轉化濃度

起始濃度

×100%=

1.0-0.55

1.0

×100%=45%，故答案為：45%；
（3）該可逆反應正反應為放熱反應，且為氣體體積增大的反應．
由表中數據可知，平衡時Z的物質的量為0.9mol，由圖2可知曲線①平衡后，Z的物質的量為0.6，Z的物質的量減小，故平衡向逆反應移動，應是升高溫度；曲線②平衡后，Z的物質的量為0.9mol，Z的物質的量未變，應是使用催化劑；曲線③平衡后，Z的物質的量為0.95mol，Z的物質的量增大，應是增大壓強，
故答案為：升高溫度；加入催化劑；增大壓強；
（4）如果起始加入X、Y、Z的物質的量分別為2.00mol、4.00mol和0mol，在原溫度下達平衡時，相當于原平衡增大壓強，平衡正向進行，X的轉化率為α^!增大，則α^!＞α，故答案為：＞；
（5）如果在原溫度下起始加入X、Y、Z的物質的量分別為1.00mol、1.00mol和1.00mol，轉化為起始量；
    X+2Y?2Z；
1.00 1.00 1.00
1.50 2.00 0
和原平衡比較相當于在原平衡中加入了0.50molX，平衡正向進行，此時可逆反應的反應速率υ（正）＞υ（逆）；
故答案為：＞．

點評：本題考查化學平衡移動、外界條件對平衡的影響、化學平衡圖象及作圖能力等，難度中等，（1）中作圖注意起點、平衡時各物質的物質的量以及X、Y、Z在相同時間內的變化量關系．