Question

【題目】某溫度下，在2L恒容的密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)(均為氣態(tài))間進行反應，其物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖。據(jù)圖回答：

(1)該反應的化學方程式可表示為_______________________________________________。

(2)反應起始至t min(設(shè)t＝5)，X的平均反應速率是________________。

(3)在t min時，該反應達到了____________狀態(tài)，下列可判斷反應已達到該狀態(tài)的是________(填字母，下同)。

A.X、Y、Z的反應速率相等 B.X、Y的反應速率比為2∶3

C.混合氣體的密度不變 D.生成1molZ的同時生成2molX

(4)從開始到t秒末X的轉(zhuǎn)化率__________。

(5)用一定能使該反應的反應速率增大的措施有________。

A.其他條件不變，及時分離出產(chǎn)物 B.適當降低溫度

C.其他條件不變，增大X的濃度 D.保持體積不變，充入Ar氣使容器內(nèi)壓強增大

(6)在一個體積固定的密閉容器中，進行的可逆反應A(s)+3B(g) 3C (g)。下列敘述中表明可逆反應一定達到平衡狀態(tài)的是 __________

①C的生成速率與C的分解速率相等；

②單位時間內(nèi)生成a mol A,同時生成3a mol B；

③B的濃度不再變化；

④混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化；

⑤A、B、C的物質(zhì)的量之比為1∶3∶3；

⑥混合氣體的密度不再變化。

Answer 1

【答案】2X(g)3Y(g)＋Z(g) 0.08mol·L-1·min-1 化學平衡 D 33.3% C ①③⑥

【解析】

根據(jù)圖示中反應物的減少量與生成物的增加量確定化學方程式；根據(jù)所給條件中各組分的速率或濃度是否發(fā)生變化判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；根據(jù)影響化學反應速率的因素判斷化學反應速率的變化，據(jù)此分析。

(1) 由圖象可以看出，X的物質(zhì)的量逐漸減小，則X為反應物，Y、Z的物質(zhì)的量逐漸增多，作為Y、Z為生成物，當反應到達t min時，n(X)=0.8mol，n (Y)=1.2mol，n(Z)=0.4mol，化學反應中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學計量數(shù)呈正比，n(X)：n (Y)：n(Z)=2：3：1，則所以反應的化學方程式為：2X(g)3Y(g)＋Z(g)；

(2)某物質(zhì)的化學反應速率等于這段時間內(nèi)濃度的變化量與這段時間的比值，故X的平均反應速率v===0.08mol·L-1·min-1；

(3) t min時體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，說明反應已經(jīng)達到了化學平衡狀態(tài)；

A選項中由于各物質(zhì)的化學計量數(shù)不等，則X、Y、Z的反應速率相等不能說明是否達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；

B選項中由于化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，但沒有明確物質(zhì)的生成速率還是反應速率，當X為消耗速率Y為生成速率時無論是否達到平衡狀態(tài)，X、Y的反應速率比都為2：3，故B錯誤；

C選項中由于反應在體積不變的密閉容器中進行，反應過程中氣體的體積不變，質(zhì)量不變，則混合氣體的密度不變，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；

D選項中生成1mol Z的同時生成2mol X，說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，故D正確；

答案選D；

(4)轉(zhuǎn)化率等于這段時間內(nèi)反應掉的物質(zhì)的物質(zhì)的量與物質(zhì)的總物質(zhì)的量的比值，故物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率==33.3%；

(5)A選項，其他條件不變，及時分離出產(chǎn)物，由于反應物的濃度不發(fā)生變化，故不會增大反應速率，A錯誤；

B選項，適當降低溫度，使單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)降低，降低反應速率，B錯誤；

C選項，增大X的濃度可以增大單位體積內(nèi)X的活化分子百分數(shù)，增大反應速率，C正確；

D選項，體積不變充入Ar氣，單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)不變，反應速率不變，D錯誤；

故選擇C；

(6)①同一物質(zhì)的分解速率與生成速率相同，說明正逆反應速率相同，可以說明反應達平衡狀態(tài)，①正確；

②化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡狀態(tài)，都存在單位時間生成a mol A，同時生成3a mol B，②錯誤；

③反應達平衡時各組分濃度不再發(fā)生變化，可以說明反達平衡狀態(tài)，③正確；

④氣體反應物與氣體生成物的化學計量數(shù)之和相等，無論是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體總的物質(zhì)的量都不變，④錯誤；

⑤平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量取決于起始配料比以及轉(zhuǎn)化的程度，各組分物質(zhì)的量的比不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，⑤錯誤；

⑥A為固體，混合氣體的密度不變化，說明氣體的總質(zhì)量不變，反應達到平衡狀態(tài)，⑥正確；

故選擇①③⑥。