Question

【題目】某溫度時，X、Y、Z在一個容積為2L的密閉容器中反應，這三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。

根據圖中數據回答下列問題：

（1）該反應的化學方程式為____。

（2）在前2min內，氣體Z的化學反應速率為___。

（3）若X、Y、Z均為氣體，反應達到平衡時：

①壓強是開始時的___倍；

②若此時將容器的容積減小為原來的，再次達到平衡時，容器內溫度升高(容器不與外界進行熱交換)，則該反應的正反應為____(填“放熱”或“吸熱”)反應。

（4）若上述反應在第2min后的t1~t6內反應速率與反應時間的關系如下，在每一時刻均只改變一個條件，則____。

A．在t1時增大了壓強 B．在t3時加入了催化劑

C．在t4時降低了溫度 D．在t2~t3時X的轉化率最高

Answer 1

【答案】3X+Y2Z 0.05mol·L-1·min-1 0.9 放熱 B

【解析】

(1)根據物質的量變化曲線，可知X、Y物質的量減小，為反應物；反應物沒有完全反應，所以該反應為可逆反應；Z物質的量增加，為生成物，再根據其物質的量變化量之比等于其計量數之比，寫出化學方程式；

(2)根據2min內Z的物質的量變化量和容器體積，結合化學反應速率的計算公式計算；

(3)①同溫同體積條件下，氣體的壓強之比等于物質的量之比，結合圖像分析解答；

②體積縮小到原來的倍，則壓強變為原來的2倍，平衡向著氣體體積縮小的方向移動，根據反應方程式可知，平衡向右移動，結合溫度的變化分析判斷；

(4)根據圖像，判斷各時刻平衡的移動方向，結合影響平衡的因素分析判斷。

(1)由圖像可知X、Y為反應物，Z為生成物，X、Y、Z的化學計量數之比等于它們的物質的量變化之比為0.3mol∶0.1 mol∶0.2 mol =3∶1∶2，所以反應的方程式為3X+Y2Z；

(2)根據圖像，前2 min內，v(Z)==0.05molL-1min-1；

(3)①若X、Y、Z均為氣體，根據圖像可知，開始時氣體總物質的量為：2mol；平衡后氣體總物質的量為：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，==═0.9；

②若X、Y、Z均為氣體，反應的方程式為3X(g)+Y(g)2Z(g)，將容器的容積減小為原來的，平衡正向移動，容器內溫度將升高，說明正反應為放熱反應，故答案為：放熱；

(4)根據圖像，

A、t1時逆反應速率增大，正反應速率不變，應該為增大了生成物的濃度，平衡逆向移動，故A錯誤；

B、t3時反應速率加快，但平衡不移動，應為加入了催化劑，故B正確；

C、t4時反應速率均減小，平衡逆向移動，應為減小壓強，故C錯誤；

D、t2~t3時是平衡逆向移動的結果，則X的轉化率比t1低，故D錯誤；

故答案為：B。