Question

7．某温度时，2L的密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化如下图所示．
由图中数据分析，该反应的化学方程式为3X+Y?2Z，反应开始至1min，X的平均反应速率为0.15mol•L^-1•min^-1．若4min时反应达到最大限度，Z的物质的量等于0.4mol，此时，X的转化率为60%，Y的物质的量浓度为0.4mol•L^-1．

Answer 1

分析 根据图片知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增大，说明X和Y是反应物、Z是生成物；反应到达平衡时，△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，同一时间段内同一反应中，各物质的物质的量变化量之比与其计量数之比相等，从而确定反应方程式；
反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
根据X和Z的关系式计算参加反应的X的物质的量，再根据转化率公式计算X的转化率；
物质的量浓度=$\frac{n}{V}$．

解答 解：根据图片知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增大，说明X和Y是反应物、Z是生成物；反应到达平衡时，△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，同一时间段内同一反应中，各物质的物质的量变化量之比与其计量数之比相等=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反应方程式为3X+Y?2Z；
从反应到1min时X的平均反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1.0-0.7}{2}}{1}$ mol/（L•min）=0.15 mol/（L•min）；
根据3X+Y?2Z知，Z的物质的量等于0.4mol，则参加反应的n（X）=1.5n（Z）=1.5×0.4mol=0.6mol，其转化率=$\frac{0.6mol}{1.0mol}×100%$=60%；
反应达到平衡状态时，剩余n（Y）=0.8mol，物质的量浓度=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L．
故答案为：3X+Y?2Z；0.15；60%；0.4．

点评 本题考查图象分析，正确从图象中获取信息、利用信息解答问题是解本题关键，注意该图象中只能得到反应方程式，不能得到三种物质的状态，为易错点．