Question

14．某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖1所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+2Y?2Z；
（2）反應(yīng)開始至2min，用氣體Z表示的反應(yīng)速率為0.05 mol•L^-1•min^-1；
（3）若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：
①壓強(qiáng)是開始時(shí)的0.9倍；
②若此時(shí)將容器的體積縮小為原來(lái)的0.5倍，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將升高（容器不與外界進(jìn)行熱交換），則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（4）若上述反應(yīng)在2min后的t₁～t₆內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間如圖2所示如下，
在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素，則
①t₁、t₃、t₄時(shí)刻體系中分別改變的是什么條件？
t₁：增大反應(yīng)物濃度，t₃：加催化劑，t₄：降低溫度．
②下列各時(shí)間段時(shí)，Z的體積分?jǐn)?shù)最高的是D
A．t₂～t₃    B．t₃～t₄    C．t₄～t₅   D．t₅～t₆．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的量變化曲線，可知X、Y物質(zhì)的量減小，為反應(yīng)物；反應(yīng)物沒有完全反應(yīng)，所以該反應(yīng)為可逆反應(yīng)；Z物質(zhì)的量增加，為生成物，再根據(jù)其物質(zhì)的量變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，可寫出化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)2min內(nèi)Z物質(zhì)的量變化量和容器體積，可知道濃度變化量，通過計(jì)算可知用氣體Z表示的反應(yīng)速率；
（3）①氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，可求出開始時(shí)氣體的總物質(zhì)的量和平衡后氣體總物質(zhì)的量，得到答案；
②體積縮小到原來(lái)的0.5倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，平衡向右移動(dòng)；
（4）①上述反應(yīng)在2min后的t₁～t₆內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，影響反應(yīng)速率上午因素有濃度、壓強(qiáng)、催化劑、溫度等；
②圖象分析可知t₃～t₄ 平衡不動(dòng)，t₄～t₅ 平衡正向進(jìn)行；

解答 解：（1）由圖象可知X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于它們的物質(zhì)的量變化之比為0.3：0.1：0.2=3：1：2，所以方程式為3X+2Y?2Z．故答案為：3X+2Y?2Z；
（2）v（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05 mol•L^-1•min^-1．故答案為：0.05 mol•L^-1•min^-1；
（3）①根據(jù)圖象中可知，開始時(shí)氣體總物質(zhì)的量為：2mol；平衡后氣體總物質(zhì)的量為：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，$\frac{{P}_{平衡}}{{P}_{起始}}$=$\frac{{n}_{平衡}}{{n}_{起始}}$=$\frac{1.8mol}{2mol}$═0.9，
故答案為：0.9；
②根據(jù)方程式，減小體積，平衡正向移動(dòng)，容器內(nèi)溫度將升高，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．故答案為：放熱；
（4）①根據(jù)圖象，t₁時(shí)增大了生成物的濃度，平衡逆向移動(dòng)；t₃時(shí)加入了催化劑，平衡不移動(dòng)；t₄時(shí)反應(yīng)速率減小，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，改變的條件是降低溫度，t₁：增大反應(yīng)物濃度 t₂：加催化劑 t₄：降低溫度
故答案為：增大反應(yīng)物濃度；加催化劑；降低溫度；
②圖象分析可知t₃～t₄ 平衡不動(dòng)，t₄～t₅ 平衡正向進(jìn)行，Z的體積分?jǐn)?shù)最高的是t₅～t₆．故選D，
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題通過圖象中物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化，來(lái)考查化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算，綜合考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等．