Question

【題目】I.某溫度時(shí)，在一個(gè)10L恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

（2）反應(yīng)開始至2min，以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為________________。

（3）平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時(shí)比________________（填“變大”，“變小”或“相等”下同），混合氣體的密度與起始時(shí)比________________。

（4）將amolX與bmolY的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n(X)=n(Y)=2n(Z)，則原混合氣體中a：b=____。

Ⅱ．在恒溫恒壓的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生交化時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng)；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量；⑤各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

（1）一定能證明2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填序號(hào)，下同）。

（2）一定能證明NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

Answer 1

【答案】3X+Y2Z0.015 mol/(L·min)變小不變7:5②③④③

【解析】

I.根據(jù)圖像X和Y的物質(zhì)的量減小，說明作反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增大，說明作生成物，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，同時(shí)間同體積，物質(zhì)的量變化等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，結(jié)合問題通過三段式計(jì)算。

II.在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，據(jù)此解答。

I.（1）根據(jù)圖像，X和Y的物質(zhì)的量減小，說明作反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增大，說明作生成物，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，同時(shí)間同體積，物質(zhì)的量變化等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即三者物質(zhì)的量變化為(1－0.7)：(1－0.9)：0.2=0.3：0.1：0.2=3：1：2，反應(yīng)方程式為：3X+Y2Z；

（2）v(X)=0.3/(2×10)mol/(L·min)=0.015 mol/(L·min)；

（3）根據(jù)方程式可知平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時(shí)比變小；組分都是氣體，容積不變，氣體的質(zhì)量不變，因此反應(yīng)前后氣體密度不變；

（4） 3X+Y2Z

起始量（mol） a b 0

變化量（mol） 3x x 2x

時(shí)刻量（mol）a－3x b－x 2x

n（X）=n（Y）=2n（Z），因此有a－3x=b－x，a－3x=4x，解得a=7x，b=5x，因此a：b=7x：5x=7：5；

II.（1）①反應(yīng)在恒溫恒壓下進(jìn)行，因此壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，①錯(cuò)誤；②組分都是氣體，氣體質(zhì)量不變，是恒壓狀態(tài)，容器的體積減小，因此密度不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，②正確；③正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減少，因此總物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，③正確；④根據(jù)M=m/n，組分都是氣體，氣體質(zhì)量不變，正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減小，因此當(dāng)M不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，④正確；⑤沒有指明反應(yīng)進(jìn)行方向，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，⑤錯(cuò)誤；答案選②③④；

（2）①反應(yīng)在恒溫恒壓下進(jìn)行，因此壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，①錯(cuò)誤；②只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此密度始終不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，②錯(cuò)誤；③正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量增加，因此總物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，③正確；④只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，④錯(cuò)誤；⑤反應(yīng)物是固體，不能表示反應(yīng)速率，只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，⑤錯(cuò)誤；答案選③。