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【题目】T℃时,在2L恒容密闭容器中气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化的部分数据如表所示:

T/min

n(X)/mol

n(Y)/mol

n(Z)/mol

0

0.80

1.00

0

1

0.70

0.80

5

0.70

9

0.40

10

0.40

0.80


(1)写出该反应的化学方程式
(2)反应进行到10min,X的转化率为 , 0~5min内Y的平均反应速率为
(3)计算T℃时该反应的平衡常数K=
(4)T℃下向该密闭容器中通入一定量的X、Y、Z,反应到某时刻测得X、Y、Z的物质的量分别为1.00mol、0.50mol、1.60mol,则此时正逆反应速率大小:vv(填“大于”、“等于”、“小于”)
(5)若在10min和t3、t5时刻分别改变该反应的某一反应条件,得到X、Z的物质的量及反应速率与时间的关系如图A、B所示:

①10min时改变的反应条件是
②t3时刻改变的反应条件是t5时刻改变的反应条件是 , 理由是

【答案】
(1)X+2Y?2Z
(2)50%;0.07mol/(L?min)
(3)80L/mol
(4)大于
(5)增大Y的浓度;降低温度;加催化剂;t5时刻正逆反应速率同等程度增大且相等
【解析】解:(1)由表中数据可知,X、Y为反应物,Z为生成物,1min时△n(X)=0.8mol﹣0.7mol=0.1mol,△n(Y)=1mol﹣0.8mol=0.2mol,△n(X):△n(Y)=1:2,10min后各物质的物质的量不再变化,反应物不为0,故为可逆反应,此时△n(X)=0.8mol﹣0.4mol=0.4mol,则△n(Y)=0.8mol,△n(Z)=0.8mol,再根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比,则n(X):n(Y):n(Z)=0.4mol:0.8mol:0.8mol=1:2:2,反应方程式为X+2Y2Z;所以答案是:反应方程式为X+2Y2Z;(2)由表中数据可知,10min时,△n(X)=0.8mol﹣0.4mol=0.4mol,则X的转化率为: =50%;反应X+2Y2Z,0~5min内,Z的反应速率为: =0.07mol/(Lmin),反应速率之比=化学计量数之比,则Y的反应速率为:0.07mol/(Lmin);所以答案是:50%; 0.07mol/(Lmin);
3)根据数据,有

X+

2Y

2Z

起始量:

0.8

1

0

转化量:

0.4

0.8

0.8

平衡量:

0.4

0.2

0.8

则k= =80 L/mol;所以答案是:80 L/mol;(4)温度不变,k不变,X、Y、Z的物质的量分别为1.00mol、0.50mol、1.60mol,此时Qc= <80,反应向着正方向进行,故v>v;所以答案是:大于;(5)①分析图象A,10min时,X减少,Z增多,图象B反应向着正方向移动,为增大Y的浓度;所以答案是:增大Y的浓度; ②t3反应向着正反应方向移动,反应速率均减慢,应该是降低温度;t5时反应速率加快,但平衡不移动,催化剂不影响平衡,故为加催化剂;所以答案是:降温或降低温度;使用催化剂 或用催化剂或加催化剂;t5时刻正逆反应速率同等程度增大且相等.
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点,需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题.

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