Question

【題目】某溫度下,在2 L容器中3種物質間進行反應，X、Y、Z的物質的量隨時間的變化曲線如圖。反應在t1 min時到達平衡，如圖所示：

(1)①該反應的化學方程式是_______________________________。

②在t1 min時,該反應達到了____狀態，下列可作為判斷反應已達到該狀態的是____。

A.X、Y、Z的反應速率相等 B.X、Y的反應速率比為2∶3

C.生成3 mol Y的同時生成1 mol Z D.生成1 mol Z的同時生成2 mol X

(2)①若上述反應中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2,且已知1 mol 氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46 kJ的熱量，則至t1 min時，該反應吸收的熱量為____：在此t1 min時間內，用H2表示反應的平均速率v(H2)為_________。

②兩位同學討論放熱反應和吸熱反應。甲說加熱后才能發生的化學反應是吸熱反應，乙說反應中要持續加熱才能進行的反應是吸熱反應。你認為說法中正確的是____同學。

Answer 1

【答案】2X3Y+Z 平衡 D 36.8kJ 0.6/t1 mol/（Lmin） 乙

【解析】

（1）根據物質的變化量之比是化學計量數之比分析解答；結合平衡狀態的特征分析判斷；

（2）根據反應熱結合圖像計算反應吸熱的熱量；根據化學反應速率的含義計算反應速率；

（3）根據影響反應熱的因素分析解答。

（1）①根據圖像，X為反應物，Y和Z為生成物，t1 min時消耗X0.8mol，生成Z是0.4mol，生成Y是1.2mol，根據化學計量數之比等于物質的量變化之比可知該反應方程式為2X3Y＋Z；

②根據圖像可知在t1min時反應達到平衡；A、沒有指明反應速率的方向，無法判斷是否反應達到平衡狀態，故A錯誤；B、X、Y的反應速率比為2∶3不能說明正逆反應速率相等，因此不能說明反應達到化學平衡狀態，故B錯誤；C、反應都是向正反應方向進行，因此不能說明反應達到平衡，故C錯誤；D、生成1molZ，說明反應向正反應方向進行，生成2molX，說明反應向逆反應方向進行，且生成量比值等于化學計量數之比，因此能夠說明反應達到平衡，故D正確；答案選D。

（2）①已知1 mol 氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46 kJ的熱量，至t1 min時消耗氨氣0.8 mol，則該反應吸收的熱量為0.8×46 kJ＝36.8 kJ；在此t1 min時間內生成氫氣是1.2mol，濃度是0.6mol/L，則用H2表示反應的平均速率為v(H2)為0.6/t1 mol/（Lmin）；

②有些放熱反應也需要加熱，如鋁熱反應，因此甲同學說法錯誤，要持續加熱才能進行的反應是吸熱反應，故乙同學說法正確。