Question

【题目】某温度时，X、Y、Z在一个容积为2L的密闭容器中反应，这三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图中数据回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为____。

（2）在前2min内，气体Z的化学反应速率为___。

（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：

①压强是开始时的___倍；

②若此时将容器的容积减小为原来的，再次达到平衡时，容器内温度升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为____(填“放热”或“吸热”)反应。

（4）若上述反应在第2min后的t1~t6内反应速率与反应时间的关系如下，在每一时刻均只改变一个条件，则____。

A．在t1时增大了压强 B．在t3时加入了催化剂

C．在t4时降低了温度 D．在t2~t3时X的转化率最高

Answer 1

【答案】3X+Y2Z 0.05mol·L-1·min-1 0.9 放热 B

【解析】

(1)根据物质的量变化曲线，可知X、Y物质的量减小，为反应物；反应物没有完全反应，所以该反应为可逆反应；Z物质的量增加，为生成物，再根据其物质的量变化量之比等于其计量数之比，写出化学方程式；

(2)根据2min内Z的物质的量变化量和容器体积，结合化学反应速率的计算公式计算；

(3)①同温同体积条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，结合图像分析解答；

②体积缩小到原来的倍，则压强变为原来的2倍，平衡向着气体体积缩小的方向移动，根据反应方程式可知，平衡向右移动，结合温度的变化分析判断；

(4)根据图像，判断各时刻平衡的移动方向，结合影响平衡的因素分析判断。

(1)由图像可知X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z的化学计量数之比等于它们的物质的量变化之比为0.3mol∶0.1 mol∶0.2 mol =3∶1∶2，所以反应的方程式为3X+Y2Z；

(2)根据图像，前2 min内，v(Z)==0.05molL-1min-1；

(3)①若X、Y、Z均为气体，根据图像可知，开始时气体总物质的量为：2mol；平衡后气体总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，==═0.9；

②若X、Y、Z均为气体，反应的方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)，将容器的容积减小为原来的，平衡正向移动，容器内温度将升高，说明正反应为放热反应，故答案为：放热；

(4)根据图像，

A、t1时逆反应速率增大，正反应速率不变，应该为增大了生成物的浓度，平衡逆向移动，故A错误；

B、t3时反应速率加快，但平衡不移动，应为加入了催化剂，故B正确；

C、t4时反应速率均减小，平衡逆向移动，应为减小压强，故C错误；

D、t2~t3时是平衡逆向移动的结果，则X的转化率比t1低，故D错误；

故答案为：B。