Question

【題目】某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。
（1）根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量（n）隨時間（t）變化的曲線：

（2）體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是；
（3）列式計(jì)算該反應(yīng)在0-3min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率；
（4）該反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于；
（5）如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線①、②、③（如下圖所示）。則曲線①、②、③所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是：① ②③。

Answer 1

【答案】
（1）
（2）X+2Y2Z
（3） =0.083mol/(Lmin)
（4）45%
（5）升高溫度；加入催化劑；增大壓強(qiáng)
【解析】(1)根據(jù)左表中數(shù)據(jù)， X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線為 ；
(2)由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，1min時△n(X)=1mol-0.9mol=0.1mol，△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol，△n(Z)=0.2mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故反應(yīng)方程式為X+2Y2Z；
(3)0-3min內(nèi)w的反應(yīng)速率= = =0.083mol/(Lmin)；
(4)由圖表數(shù)據(jù)可知反應(yīng)到9min，反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α= ×100%=45%；
(5)該可逆反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積減小的反應(yīng)。由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時Z的物質(zhì)的量為0.9mol，由圖可知曲線①平衡后，反應(yīng)到達(dá)平衡的時間變短，速率加快，說明改變的條件能加快反應(yīng)速率，而且Z的物質(zhì)的量為減小為0.6，Z的物質(zhì)的量減小，故平衡向逆反應(yīng)移動，不能是加催化劑或增大壓強(qiáng)，只能是升高溫度；曲線②平衡后，Z的物質(zhì)的量為0.9mol，Z的物質(zhì)的量未變，應(yīng)是使用催化劑；曲線③平衡后，Z的物質(zhì)的量為0.95mol，Z的物質(zhì)的量增大，應(yīng)是增大壓強(qiáng)；
所以答案是：（1）；（2）X+2Y2Z；（3）0.083mol/(Lmin)；（4）90%；（5）升高溫度；加入催化劑；增大壓強(qiáng)。
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用反應(yīng)速率的定量表示方法和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，掌握反應(yīng)速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）即可以解答此題．