Question

12．  某溫度時(shí)，在2L密閉容器中有X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同時(shí)刻各物質(zhì)的量如下表所示，同時(shí)測(cè)得至3min時(shí)吸收熱量75kJ．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.60	0.20	0.80
14	0.60	0.20	0.80

（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=-300kJ/mol．
（2）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{1600}{9}$．
（3）若該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．則：
①t₂～t₃時(shí)平衡向逆（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)．
②t₄時(shí)被改變的外界條件是B（選擇一個(gè)正確選項(xiàng)）
A升溫  B降溫  C．降壓  D．移去部分反應(yīng)物  E加入負(fù)催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增大，說(shuō)明X和Y是反應(yīng)物而Z是生成物，9min時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則△n（X）=（1.00-0.60）mol=0.40mol，
△n（Y）=（1.00-0.20）mol=0.80mol，△n（Z）=（0.80-0.00）mol=0.80mol，同一反應(yīng)中參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比=0.40mol：0.80mol：0.80mol=1：2：2，3min時(shí)參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量=（1.00-0.75）mol=0.25mol，放出的熱量是75kJ，則1molX完全反應(yīng)放出的熱量為300kJ，據(jù)此書(shū)寫(xiě)其熱化學(xué)方程式；
（2）平衡時(shí)c（X）=$\frac{0.60mol}{2L}$=0.30mol/L，c（Y）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L，c（Z）=$\frac{0.80mol}{2L}$=0.40mol/L，根據(jù)平衡常數(shù)公式計(jì)算其化學(xué)平衡常數(shù)；
（3）①根據(jù)圖知，t₂改變條件時(shí)，逆反應(yīng)速率增大，且達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)速率大于原來(lái)平衡反應(yīng)速率，所以改變條件瞬間逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；
②t₄改變條件時(shí)，平衡速率小于原來(lái)平衡速率，且隨著反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)速率減小，則正反應(yīng)速率應(yīng)該增大，平衡逆向移動(dòng)，且改變條件瞬間正逆反應(yīng)速率都小于原來(lái)平衡速率，改變的條件應(yīng)該是溫度．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增大，說(shuō)明X和Y是反應(yīng)物而Z是生成物，9min時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則△n（X）=（1.00-0.60）mol=0.40mol，
△n（Y）=（1.00-0.20）mol=0.80mol，△n（Z）=（0.80-0.00）mol=0.80mol，同一反應(yīng)中參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比=0.40mol：0.80mol：0.80mol=1：2：2，3min時(shí)參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量=（1.00-0.75）mol=0.25mol，放出的熱量是75kJ，則1molX完全反應(yīng)放出的熱量為300kJ，其熱化學(xué)方程式為：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=-300kJ/mol，
故答案為：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=-300kJ/mol；
（2）平衡時(shí)c（X）=$\frac{0.60mol}{2L}$=0.30mol/L，c（Y）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L，c（Z）=$\frac{0.80mol}{2L}$=0.40mol/L，K=$\frac{（0.40）^{2}}{0.30×（0.10）^{2}}$=$\frac{1600}{9}$，
故答案為：$\frac{1600}{9}$；
（3）①根據(jù)圖知，t₂改變條件時(shí)，逆反應(yīng)速率增大，且達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)速率大于原來(lái)平衡反應(yīng)速率，所以改變條件瞬間逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，故答案為：逆；
②t₄改變條件時(shí)，平衡速率小于原來(lái)平衡速率，且隨著反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)速率減小，則正反應(yīng)速率應(yīng)該增大，平衡逆向移動(dòng)，且改變條件瞬間正逆反應(yīng)速率都小于原來(lái)平衡速率，改變的條件應(yīng)該是降低溫度，故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，涉及化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算、化學(xué)平衡圖象分析，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，難點(diǎn)是圖象分析，要根據(jù)曲線變化趨勢(shì)及特點(diǎn)結(jié)合方程式確定改變條件，題目難度不大．