Question

【題目】I.某溫度時，在一個10L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(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：

（1）該反應的化學方程式為_________________。

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

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

（4）將amolX與bmolY的混合氣體發(fā)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．在恒溫恒壓的密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生交化時：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各反應物或生成物的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比

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

（2）一定能證明NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g)達到平衡狀態(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的物質的量減小，說明作反應物，Z的物質的量增大，說明作生成物，化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，同時間同體積，物質的量變化等于化學計量數(shù)之比，結合問題通過三段式計算。

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

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

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

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

（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反應在恒溫恒壓下進行，因此壓強不變不能說明反應達到平衡，①錯誤；②組分都是氣體，氣體質量不變，是恒壓狀態(tài)，容器的體積減小，因此密度不變能說明反應達到平衡，②正確；③正反應氣體物質的量減少，因此總物質的量不變，說明反應達到平衡，③正確；④根據(jù)M=m/n，組分都是氣體，氣體質量不變，正反應氣體物質的量減小，因此當M不變，說明反應達到平衡，④正確；⑤沒有指明反應進行方向，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，⑤錯誤；答案選②③④；

（2）①反應在恒溫恒壓下進行，因此壓強不變不能說明反應達到平衡，①錯誤；②只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此密度始終不變，不能說明反應達到平衡，②錯誤；③正反應氣體物質的量增加，因此總物質的量不變，說明反應達到平衡，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分子質量始終不變，不能說明反應達到平衡，④錯誤；⑤反應物是固體，不能表示反應速率，只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此生成物的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比不能說明反應達到平衡狀態(tài)，⑤錯誤；答案選③。