Question

【題目】Ⅰ、某溫度時，在一個 10L 的恒容容器中，X、Y、Z 均為氣體，三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據填空：

(1)該反應的化學方程式為：________________________。

(2)反應開始至 2min，以氣體 Z 表示的平均反應速率為：____________________。

(3)將 a mol X 與 b mol Y 的混合氣體發生上述反應，反應到某時刻各物質的量恰好滿足：n(X)=n(Y)=2n(Z)，則原混合氣體中 a∶b=________。

Ⅱ、在恒溫恒容的密閉容器中，當下列物理量不再發生變化時：

①混合氣體的壓強，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質的量，④混合氣體的平均相對分子質量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應物或生成物的反應速率之比等于化學計量數之比。

(1)一定能證明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)達到平衡狀態的是 __________________填序號，下同)。

(2)一定能證明 I2(g)+H2(g)2HI(g)達到平衡狀態的是____________________。

(3)一定能證明 A(s)+2B(g)C(g)+D(g)達到平衡狀態的是_________________(B、C、D 均無色)。

Answer 1

【答案】3X+Y2Z 0.01mol·L-1·min-1 7:5 ①③④ ⑤ ②④

【解析】

Ⅰ、(1)同一反應中不同物質反應速率之比等于計量數之比，據圖可知相同時間內X、Y、Z的物質的量變化為0.3mol、0.1mol、0.2mol，則反應速率之比為3:1:2，且X和Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增加，應為生成物，所以方程式為3X+Y2Z；

(2)反應開始至2min，△n(Z)=0.2mol，容器體積為10L，所以v(Z)==0.01mol·L-1·min-1；

(3)a mol X 與 b mol Y 的混合氣體發生上述反應，設Y的轉化量為x，列三段式有：

所以有 ，解得a：b=7:5；

Ⅱ、(1)①恒容容器中進行反應，該反應前后氣體的系數之和不相等，所以未平衡時壓強會變，壓強不變時說明反應平衡，故①選；

②氣體總體積不變，反應物和生成物均為氣體，則總質量不變，所以混合氣體的密度一直不變，故②不選；

③該反應前后氣體的系數之和不相等，所以未平衡時氣體總物質的量會變，故③選；

④氣體總質量不變，氣體總的物質的量會變，所以未平衡時混合氣體的平均相對分子質量會變，故④選；

⑤反應物和生成物均為無色，體系顏色不發生改變，故⑤不選；

⑥反應只要進行，各反應物或生成物的反應速率之比就等于化學計量數之比，故⑥不選；

綜上所述選①③④；

(2)①恒容容器中進行反應，該反應前后氣體的系數之和相等，所以壓強一直不變，故①不選；

②氣體總體積不變，反應物和生成物均為氣體，則總質量不變，所以混合氣體的密度一直不變，故②不選；

③該反應前后氣體的系數之和相等，所以氣體的物質的量一直不變，故③不選；

④氣體總質量不變，氣體總的物質的量也不變，所以混合氣體的平均相對分子質量一直不變，故④不選；

⑤I2蒸氣有顏色，所以平衡正向移動顏色變淺，逆向移動顏色加深，體系顏色不發生改變說明反應到達平衡，故⑤選；

⑥反應只要進行，各反應物或生成物的反應速率之比就等于化學計量數之比，故⑥不選；

綜上所述選⑤；

(3)①恒容容器中進行反應，該反應前后氣體的系數之和相等，所以壓強一直不變，故①不選；

②氣體總體積不變，反應物中有氣體，所以未平衡時氣體總質量會變，即密度會變，所以密度不變時說明反應平衡，故②選；

③該反應前后氣體的系數之和相等，所以氣體的物質的量一直不變，故③不選；

④氣體總質量改變，氣體總的物質的量不變，所以未平衡時混合氣體的平均相對分子質量會變，故④選；

⑤反應物和生成物均為無色，體系顏色不發生改變，故⑤不選；

⑥反應只要進行，各反應物或生成物的反應速率之比就等于化學計量數之比，故⑥不選；

綜上所述選②④；