Question

某温度下，在2L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图．反应在t₁min时到达平衡，依图所示：
（1）①该反应的化学方程式是

2X3Y+Z

．
②在t₁min时，该反应达到了

平衡

状态，下列可作为判断反应已达到该状态的是

D

A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2：3
C．生成3mol Y的同时生成1mol Z
D．生成1mol Z的同时生成2mol X  
（2）①若上述反应中X、Y、Z分别为NH₃、H₂、N₂，且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t₁min时，该反应吸收的热量为：

36.8kJ

；在此t₁min时间内，用H₂表示反应的平均速率v（H₂）=

0.6

t1

mol?L^-1?min^-1

．
②两位同学讨论放热反应和吸热反应．甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应．你认为他们说法正确的是

乙

同学．

Answer 1

分析：（1）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化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；
（2）①根据NH₃分解的物质的量，结合反应热计算至t₁min时，该反应吸收的热量；根据c=

△c

△t

计算反应速率；
②持续加热才能进行的反应，说明不断提供能量反应才能进行，则反应为吸热反应．

解答：解：（1）①由图象可以看出，反应中X的物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，
且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，则反应的化学方程式为：2X3Y+Z，
故答案为：2X3Y+Z；
②在t₁min时，各物质的物质的量不再变化，说明达到平衡状态，
A．由方程式可以看出，达到平衡时X、Y、Z的反应速率不相等，故A错误；
B．无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2：3，故B错误；
C．无论是否达到平衡状态，生成3molY的同时生成1molZ，故C错误；
D．生成1molZ的同时生成2molX，说明正逆反应速率相等，故D正确．
故答案为：平衡；D；
（2）①t₁min时，消耗NH₃的物质的量为0.8mol，则吸收的能量为：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，
H₂的反应曲线为Y，则在此t₁min时间内，用H₂表示反应的平均速率v（H₂）=

1.2mol 2L

t1min

=

0.6

t1

 mol?L^-1?min^-1，
故答案为：36.8 kJ；

0.6

t1

 mol?L^-1?min^-1；
②一些放热反应往往也需在加热条件下才能进行，例如铝热反应，则甲不能作为判断的依据，持续加热才能进行的反应，说明不断提供能量反应才能进行，则反应为吸热反应，则乙正确，
故答案为：乙．

点评：本题考查较为综合，涉及化学方程式、平衡状态、反应热的计算以及反应速率的计算等问题，题目难度不大，注意相关知识的积累．