Question

8．T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）．反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示，3分钟时达到平衡；若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示．

（1）容器中发生的反应可表示为3X（g）+Y（g）?2Z（g）
（2）反应进行的前3min内，用X表示的反应速率 v（X）=0.1mol/（L•min）
（3）保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡将向正反应方向移动（填“正反应”或“逆反应”）
（4）①若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是催化剂
②一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率，可以采取的措施是ac（填字母代号）．
a．高温高压    b．加入催化剂    c．减少Z的浓度    d．增加气体Y的浓度．

Answer 1

分析 （1）根据图示1可知：X、Y是反应物，Z是生成物，它们的物质的量的比等于3：2：1，由于最终各种物质都存在，所以该反应是可逆反应．故容器中发生的反应可表示为：3X（g）+Y（g）?2Z（g）；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出反应进行前3min内，用X表示的反应速率v（X）；
（3）由图2可知，温度T₂到达平衡需要的时间较短，故T₂＞T₁，温度越高Y的含量降低，升高温度平衡向正反应方向移动；
（4）①图3与图1相比，平衡时各组分的物质的量不变，到达平衡时间缩短，说明改变条件，增大反应速率，平衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是增大压强，故改变条件是使用催化剂；
②a．高温高压，平衡向正向移动，气体Y的转化率增大；
b．加入催化剂，平衡不移动；
c．减少Z的浓度，平衡向正向移动，气体Y的转化率增大；
d．增加气体Y的浓度，虽然平衡向正向移动，但气体Y的转化率减小．

解答 解：（1）由图1知，X的物质的量减少量为：（2.0-1.4）mol=0.6mol，Y的物质的量减少量为：（1.6-1.4）mol=0.2mol，X、Y为反应物；Z的物质的量增加量为：（0.8-0.4）mol=0.4mol，Z为生成物，同一化学反应同一时间段内，反应物减少的物质的量和生成物增加的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，所以反应可表示为：3X（g）+Y（g）?2Z（g），故答案为：3X（g）+Y（g）?2Z（g）；
（2）反应进行前3min内，用X表示的反应速率为：v（X）=$\frac{\frac{2.0-1.4}{2}}{3}$=0.1mol/（L•min），故答案为：0.1mol；
（3）“先拐平数值大”，根据图2可知，T₂＞T₁，升高温度后Y的含量减少，即平衡向正反应方向移动，故答案为：正反应；
（4）①由图3可知：各种物质在2min时就达到了平衡，但是物质的平衡浓度不变，所以平衡未发生移动，因为该反应是反应前后气体体积不等的可逆反应，则改变的条件是使用催化剂，故答案为：催化剂；
②a．高温高压，平衡向正向移动，气体Y的转化率增大，故正确；
b．加入催化剂，平衡不移动，故错误；
c．减少Z的浓度，平衡向正向移动，气体Y的转化率增大，故正确；
d．增加气体Y的浓度，虽然平衡向正向移动，但气体Y的转化率减小，故错误；
故选：ac．

点评 本题考查了化学平衡的图象及化学反应速率的计算、化学平衡的影响、平衡移动原理等，题目难度中等，根据图象正确分析曲线变化特点是解答本题的关键，结合平衡移动原理进行解答．