Question

7．某溫度時(shí)，2L的密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖所示．
由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y?2Z，反應(yīng)開始至1min，X的平均反應(yīng)速率為0.15mol•L^-1•min^-1．若4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到最大限度，Z的物質(zhì)的量等于0.4mol，此時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60%，Y的物質(zhì)的量濃度為0.4mol•L^-1．

Answer 1

分析 根據(jù)圖片知，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，說明X和Y是反應(yīng)物、Z是生成物；反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，△n（X）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，△n（Y）=（1.0-0.8）mol=0.2mol，△n（Z）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一時(shí)間段內(nèi)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比與其計(jì)量數(shù)之比相等，從而確定反應(yīng)方程式；
反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
根據(jù)X和Z的關(guān)系式計(jì)算參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算X的轉(zhuǎn)化率；
物質(zhì)的量濃度=$\frac{n}{V}$．

解答 解：根據(jù)圖片知，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，說明X和Y是反應(yīng)物、Z是生成物；反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，△n（X）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，△n（Y）=（1.0-0.8）mol=0.2mol，△n（Z）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一時(shí)間段內(nèi)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比與其計(jì)量數(shù)之比相等=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反應(yīng)方程式為3X+Y?2Z；
從反應(yīng)到1min時(shí)X的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1.0-0.7}{2}}{1}$ mol/（L•min）=0.15 mol/（L•min）；
根據(jù)3X+Y?2Z知，Z的物質(zhì)的量等于0.4mol，則參加反應(yīng)的n（X）=1.5n（Z）=1.5×0.4mol=0.6mol，其轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.6mol}{1.0mol}×100%$=60%；
反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，剩余n（Y）=0.8mol，物質(zhì)的量濃度=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L．
故答案為：3X+Y?2Z；0.15；60%；0.4．

點(diǎn)評 本題考查圖象分析，正確從圖象中獲取信息、利用信息解答問題是解本題關(guān)鍵，注意該圖象中只能得到反應(yīng)方程式，不能得到三種物質(zhì)的狀態(tài)，為易錯點(diǎn)．