Question

某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示．
（1）根据左表中数据，在右图中画出Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

（2）体系中发生反应的化学方程式是

 

（3）列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：

 

；
（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：由表中数据可知，X、Y为反应物，Z为生成物，1min时△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物质的物质的量不再变化，且反应物不为0，故为可逆反应，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，故反应方程式为X+2Y?2Z．
（1）由表中数据可知，开始时，Z的物质的量为0，反应到9min时达到平衡状态；
（2）根据物质的量的变化与化学计量数呈正比书写化学方程式；
（3）依据化学反应速率=

△c

△t

，结合图表数据计算；
（4）依据图表数据分析当反应进行到9min时反应已达到平衡，转化率等于消耗量除以原来起始量．

解答： 解：由表中数据看出反应从开始到平衡，X的物质的量减小，应为反应物，0～1min物质的量变化值为1.00mol-0.90mol=0.10mol，Y的物质的量减小，应为反应物，0～1min物质的量变化值为1.00mol-0.80mol=0.20mol，Z的物质的量增多，应为是生成物，物质的量的变化值为0.20mol，9min后各物质的物质的量不再变化，且反应物不为0，故为可逆反应，
（1）由表中数据可知，开始时，Z的物质的量为0，反应到9min时达到平衡状态，平衡时Z的物质的量为0.9mol，据此画出Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线为：；
故答案为：；
（2）根据物质的量的变化与化学计量数呈正比，则n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反应方程式为X+2Y?2Z，
故答案为：X+2Y?2Z；
（3）0-3min内Z的反应速率=

△c

△t

=

0.5mol  2L

3min

=0.083mol/（L?min），
故答案为：0.083mol/（L?min）；
（4）由图表数据可知反应到9min，反应达到平衡，反应达到平衡时反应物X的转化率α=

1.0mol-0.55mol

1.0mol

×100%=45%，
故答案为：45%．

点评：本题考查化学平衡移动、外界条件对平衡的影响、化学平衡图象，反应速率计算应用等，题目侧重于考查学生分析问题和综合运用所学知识的能力，难度中等．