Question

（1）某溫度時，2L的密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示．由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為

 

，反應開始至1min，X的平均反應速率為

 

mol?L^-1?min^-1．若4min時反應達到最大限度，Z的物質(zhì)的量等于0.4mol，此時，X的轉(zhuǎn)化率為

 

，Y的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1．
（2）可逆反應：2NO₂（g）═2NO（g）+O₂（g），在體積不變的密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是

 

（填序號）
①單位時間內(nèi)生成n mol O₂的同時生成2n mol NO₂
②單位時間內(nèi)生成n mol O₂的同時生成2n mol NO
③用NO₂、NO、O₂的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2：2：1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)圖象知，X和Y的物質(zhì)的量減小，則X和Y是反應物，Z是生成物，根據(jù)參加反應的物質(zhì)的量之比等于其計量數(shù)之比寫出反應方程式；X的平均反應速率根據(jù)v（X）=

△c

△t

計算，X的轉(zhuǎn)化率等于X反應的物質(zhì)的量與初始物質(zhì)的量的比；Y的物質(zhì)的量濃度根據(jù)

n(A)

V

計算可得；
（2）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征作判斷．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，到1min時X和Y的物質(zhì)的量減小，則X和Y是反應物，且X的物質(zhì)的量減小了0.3mol，Y的物質(zhì)的量減小了0.1mol，Z的物質(zhì)的量增加了0.2mol，是生成物，根據(jù)參加反應的物質(zhì)的量之比等于其計量數(shù)之比可知化學反應方程式為：3X+Y2Z； 反應開始至1min，X的平均反應速率=

1.0mol-0.7mol 2L

1min

=0.15mol/（L?min）；      根據(jù)圖象知，4min時X的轉(zhuǎn)化率=

1.0mol-0.4mol

1mol

×100%=60%；此時Y的物質(zhì)的量濃度為

n(A)

V

=

0.8mol

2L

=0.4mol/L，
故答案為：3X+Y2Z； 0.15mol/（L?min）；60%； 0.4；
（2）①根據(jù)化學反應速率之比等于計量數(shù)之比可知，當單位時間內(nèi)生成n mol O₂的同時生成2n mol NO₂時，正反應速率與逆反應速率相等，所以反應處于平衡狀態(tài)，故①正確；
②單位時間內(nèi)生成n mol O₂的同時生成2n mol NO，都是反映了正反應速率，無法判斷正、逆反應速率的關系，所以無法判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，故②錯誤；
③用NO₂、NO、O₂的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2：2：1時，無法判斷是描述的正反應還是逆反應，故無法判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，故③錯誤；
④在反應2NO₂（g）═2NO（g）+O₂（g）中，只有NO₂（g）是紅棕色，其它為無色氣體，混合氣體的顏色就代表了NO₂的濃度，所以當混合氣體顏色不變時就代表NO₂濃度不變，可以判斷反應已經(jīng)處于平衡狀態(tài)了，故④正確；
⑤因為反應在體積不變的密閉容器中進行，而且生成物和反應物都是氣體，所以反應體系的密度始終保持不變，所以不能作為判斷反應是否處于平衡狀態(tài)的標志，故⑤錯誤；
故答案為：①④．

點評：本題考查了反應速率的計算、轉(zhuǎn)化率的計算、濃度的計算、化學反應方程式的確定、平衡狀態(tài)的判斷等知識點，難度中等，注意化學反應方程式中參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量變化與計量數(shù)的關系