Question

3．（1）某温度下，在一个2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如右图所示．
分析有关数据，写出X、Y、Z反应的化学方程式：X+3Y?2Z．2min时Y的平均反应速率为0.075mol/（L•min）．
（2）某温度下，在另一密闭容器中充入2molX和3molY，然后按（1）中的化学方程式进行反应，当达到化学平衡时，测得Z的物质的量分数为25%，则平衡时X的转化率为25%．

Answer 1

分析 （1）由图象可知，X、Y、Z同在2min内物质的量的变化量，其比值等于化学反应速率之比，也等于化学计量数之比；
2min时Y的平均反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（2）由（1）可知，反应为X+3Y?2Z，
开始                  2 3  0
转化                  x 3x 2x
平衡               2-x 3-3x 2x
平衡时，测得Z的物质的量分数为25%，则$\frac{2x}{2-x+3-3x+2x}$×100%=25%，以此计算转化率．

解答 解：（1）由图象可知，X、Y、Z同在2min内物质的量的变化量之比为（1-0.9）：（1-0.7）：（0.2-0）=1：3：2，其比值等于化学反应速率之比，也等于化学计量数之比，且由图象可知，2min达到平衡，则该反应为X+3Y?2Z，
2min时Y的平均反应速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1-0.7}{2}}{2}$=0.075mol/（L•min）；
故答案为：X+3Y?2Z；0.075mol/（L•min）；
（2）由（1）可知，反应为X+3Y?2Z，
开始 2 3 0
转化 x 3x 2x
平衡 2-x 3-3x 2x
平衡时，测得Z的物质的量分数为25%，则$\frac{2x}{2-x+3-3x+2x}$×100%=25%，解得x=0.5mol，则X的转化率为$\frac{0.5mol}{2mol}$×100%=25%，故答案为：25%．

点评 本题考查化学平衡的计算，明确图象得到化学反应方程式是解答的关键，注意化学平衡三段法计算及平衡的判断，题目难度中等．