Question

16．某溫度時，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣體物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：
（1）到達平衡時X的反應速率v（X）=0.025mol．L^-1．min^-1．
（2）反應的化學方程式為X+3Y?2Z．
（3）3min末，Z的物質的量濃度為0.1mol/L，此時Y的轉化率是30%．
（4）下列可以判斷該反應達到化學平衡的是②④
①混合氣體的密度不隨時間的改變而改變；
②容器內的總壓強不隨時間變化；
③單位時間生成2mol的X同時生成1mol的Z；
④Z的濃度不再變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$進行計算；
（2）根據(jù)參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比書寫化學方程式；
（3）根據(jù)圖象判斷3min末，Z的物質的量濃度，轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（4）反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進行判斷．

解答 解：（1）到達平衡時X的反應速率v（X）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.1}{2}}{2}$=0.025mol/（L•min），故答案為：0.025mol．L^-1．min^-1；
（2）由圖象可以看出，反應中X、Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增多，應為生成物，
當反應進行到2min時，△n（X）=0.1mol，△n（Y）=0.3mol，△n（Z）=0.2mol，
則△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=1：3：2，參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，
則反應的方程式為：X+3Y?2Z，
故答案為：X+3Y?2Z；
（3）根據(jù)圖象判斷3min末，Z的物質的量濃度為$\frac{0.2}{2}$=0.1mol/L，反應達平衡時Y的轉化率=$\frac{1.0mol-0.7mol}{1.0mol}$×100%=30%，
故答案為：0.1mol/L；30%；
（4）①因為反應前后質量和體積不變，所以混合氣體的密度不隨時間的改變而改變，不能判斷平衡，故錯誤；
②因為該反應為壓強減小的反應，所以容器內的總壓強不隨時間變化，能判斷平衡，故正確；
③單位時間生成2mol的X同時生成1mol的Z，不能說明正逆反應速率相等，則不能判斷平衡，故錯誤；
④Z的濃度不再變化，則能說明正逆反應速率相等，能判斷平衡，故正確，
故選：②④．

點評 本題考查化學反應速率圖象題目，題目難度不大．把握化學反應速率的定義和化學反應速率之比等化學計量數(shù)之比為解答的關鍵．