Question

20．（1）20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态．如图（1）所示是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，NO₂和CO的总能量＞（填“＞”、“＜”或“=”）CO₂和NO的总能量．

（2）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质物质的量随时间的变化曲线如图（2）所示．根据图中数据，试填写下列空白：
①该反应在2min时达到平衡状态；
②该反应的化学方程式为：3X+Y?2Z；
（3）一定温度下，对于反应2A（g）+B（g）?2C（g）在反应过程中C的物质的量n（C）随着时间变化关系如图（3）所示，现从t₁时间开始对反应体系升高温度，n（C）的变化如图所示．则：
①p点时反应的v_正=v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）；
②a，b两点的正反应速率v_a＜v_b（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）依据图象分析反应物能量高于生成物，反应是放热反应；
（2）依据图象分析XY为反应物，Z为生成物，反应在2min达XYZ物质的量不变说明到平衡状态，结合反应过程中消耗的物质的量计算反应比得到化学方程式；
（3）①由图象可知，反应进行到p点时，生成物C的物质的量不再变化，说明反应达到平衡状态，正逆反应速率相等；
②升高温度，C的物质的量减小，说明平衡向逆反应分析移动，则说明正反应放热，温度升高，反应速率增大，据此进行解答．

解答 解：（1）图象分析可知反应物能量高于生成物，反应的焓变=E1-E2，E1＜E2，焓变为负值，反应是放热反应，
故答案为：放热；＞；
（2）①图象分析可知反应进行到2min，X、Y、Z的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，
故答案为：2； 
②图象分析XY为反应物，Z为生成物，X在反应过程中消耗物质的量为：1.0mol-0，7mol=0.3mol，Y的消耗物质的量为：1.0mol-0.9mol=0.1mol，Z物质的量增大，增加的物质的量为0.2mol，则X、Y、Z物质的量之比为：0.3：0.1：0.2=3：1：2，
则反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（3）①反应进行到p点时，生成物C的物质的量不再变化，说明反应达到平衡状态，正逆反应速率相等，
故答案为：=；  
②结合图象可知，a、b两点时C的物质的量相同，则a、b两点时A、B的物质的量也一定相等，但是由于t₂温度高于t₁，则反应速率v_a＜v_b，
故答案为：＜．

点评 本题考查物质的量随时间的变化曲线，题目难度中等，注意化学平衡的特征以及外界条件对化学平衡的影响，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．