Question

將5份物質的量均為2.0mol的X、Y混合，分別加入溫度不同、容積相同（均為2L）的恒容容器中發生反應2X（g）+Y（g）?3W（g）．經過相同時間10s時，五個容器中W的體積百分含量（W%）隨溫度（T）變化的關系如圖．
（1）前10sB容器中的平均反應速率v（Y）=

2.7×10^-2mol/L?s

；此反應的正反應為

放

熱反應；
（2）10s時A容器中v_正

＞

v_逆（填=、＞或＜，下同）；B、D兩容器中正反應速率關系v_B

＜

v_D．
（3）若10s時C點生成物W的體積分數為50.0%，則X的轉化率為

66.7%

．
（4）若10s時保持E容器的溫度與體積不變，向E容器中中通入0.6molW，要求重新達到平衡時混合物中各組分的百分含量不變，則此時還需同時通入

0.2

mol反應物Y．

Answer 1

分析：（1）根據三部曲求出各自的物質的量，然后利用v=

△c

△t

計算v（Y）；隨著溫度的繼續升高，W的物質的量分數逐漸減小，說明溫度升高平衡左移；
（2）隨著溫度的升高，反應向正反應方向進行，當溫度達到T₀時，W的物質的量分數最大，說明達到反應的最大限度，即平衡狀態，10s時A、B容器中未到達平衡，C、D、E容器到達平衡；根據溫度越高，化學反應速率越快；
（3）根據三部曲求出各自的物質的量，然后根據轉化率的公式來計算；
（4）根據恒溫、恒容下，前后氣體體積不變的可逆反應，構成等效平衡，按化學計量數轉化到一邊滿足對應物質的物質的量之比不變即可；

解答：解：（1）2X（g）+Y（g）?3W（g）
起始（mol） 2       2       0
反應（mol） 2a      a       3a
10s末（mol）2-2a   2-a      3a
10s末W的體積百分含量為

3a

4

×100%=40%，解得：a=0.53，
前10sB容器中的平均反應速率v（Y）=

△n V

△t

=

0.53mol 2L

10s

=2.7×10^-2mol/L?s；
隨著溫度的繼續升高，W的物質的量分數逐漸減小，說明溫度升高平衡左移，則正反應為放熱反應，
故答案為：2.7×10^-2mol/L?s；放；
（2）隨著溫度的升高，反應向正反應方向進行，當溫度達到T₀時，W的物質的量分數最大，說明達到反應的最大限度，即平衡狀態，10s時A、B容器中未到達平衡，10s時A容器中v_正＞v_逆，
根據溫度越高，化學反應速率越，所以B、D兩容器中正反應速率關系v_B＜v_D
故答案為：＞；＜；
（3）2X（g）+Y（g）?3W（g）
起始（mol） 2       2      0
反應（mol） 2a      a      3a
10s末（mol）2-2a   2-a     3a
10s末W的體積百分含量為

3a

4

×100%=50%，解得：a=0.667，
則X的轉化率為

2a

2

×100%=66.7%；
故答案為：66.7%；
（4）2X（g）+Y（g）?3W（g）．
   0.4mol 0.2mol  0.6mol
則有

0.4

0.2+n(Y)

=

2

2

，解得：n（Y）=0.2mol；
故答案為：66.7%；0.2；

點評：本題主要考查了化學反應速率的計算，外界條件對化學反應速率、化學平衡的影響、等效平衡等知識，難度中等．