Question

20．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z（均为气体）三种物质的量随时间的变化曲线如图所示．
（1）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为3X+Y?2Z；
（2）反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v（Z）=0.05mol/（L•min）；
（3）2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时增大（填增大、减小或不变）；混合气体密度比起始时不变（填增大、减小或不变）．
（4）将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n （X）=n （Y）=n （Z），则原混合气体中a：b=5：3．
（5）下列措施能加快反应速率的是CEF．
A．恒压时充入He     B．恒容时充入He   C．恒容时充入X      D．及时分离出Z   E．升高温度          F．选择高效的催化剂
（6）下列说法正确的是AC．
A．升高温度改变化学反应的限度
B．已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．化学反应的限度与时间长短无关    
D．化学反应的限度是不可能改变的
E．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢．

Answer 1

分析 （1）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率v（Z）；
（3）混合气体的平均相对分子质量M=$\frac{m}{n}$，混合气体密度ρ=$\frac{m}{V}$来判断；
（4）根据化学反应中的三行式进行计算；
（5）根据影响化学反应速率的因素分析，升温、增压等均能加快反应速率；         
（6）A．反应伴随能量变化，升高温度改变化学反应的限度；
B．升高温度正逆反应速率均加快；
C．化学反应的限度与反应物性质和外部因素有关，与时间长短无关；
D．化学反应的限度与反应物性质和外部因素有关，是可能改变的；
E．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率同时加快．

解答 解：（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，
且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（2）在2min时间内，用Z表示反应的平均速率v（Z）=$\frac{△c（Z）}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），
故答案为：0.05mol/（L•min）；
（3）混合气体的平均相对分子质量M=$\frac{m}{n}$，从开始到平衡，质量是守恒的，但是n是逐渐减小的，所以M会变大，混合气体密度ρ=$\frac{m}{V}$，从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变，故答案为：增大；不变；
（4）3X+Y?2Z（设Y的变化量是x）
初始量：a    b     0
变化量：3x   x     2x
平衡量：a-3x b-x   2x
当n （X）=n （Y）=n （Z）时，a-3x=b-x=2x，则a=5x，b=3x，所以原混合气体中a：b=5：3，
故答案为：5：3；
（5）A．恒压时充入He，体系分压减小，反应速率减小，故错误；     
B．恒容时充入He，不影响体系压强和浓度，反应速率不变，故错误；
C．恒容时充入X，X的浓度增大，反应速率加快，故正确；      
D．及时分离出Z，浓度不增加，压强减小，平衡右移，反应速率不加快，故错误；
E．升高温度，任何化学反应速率加快，故正确；          
F．选择高效的催化剂，反应速率加快，故正确，
故答案为：CEF；               
（6）A．反应伴随能量变化，升高温度改变化学反应的限度，故正确；
B．升高温度正逆反应速率均加快，故错误；
C．化学反应的限度与反应物性质和外部因素有关，与时间长短无关，故正确；
D．化学反应的限度与反应物性质和外部因素有关，是可能改变的，故错误；
E．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率同时加快，故错误，
故答案为：AC．

点评 本题涉及化学平衡的建立、化学平衡状态的判断以及有关化学反应速率和三行式的计算知识，属于综合知识的考查，难度不大．