Question

10．某溫度時(shí)，在一個(gè)10L的恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y?2Z．
（2）反應(yīng)開(kāi)始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol/（L•min）．
（3）2min反應(yīng)達(dá)平衡容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始時(shí)大（填“大”，“小”或“相等”下同），混合氣體密度比起始時(shí)相等．
（4）在一個(gè)容積固定的密閉容器中，進(jìn)行的可逆反應(yīng)A（s）+3B（g）?3C （g）．
下列敘述中：
①C的生成速率與C的消耗速率相等；
②單位時(shí)間內(nèi)生成amol A，同時(shí)生成3amol B；
③B的濃度不再變化；
④混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化；
⑤A、B、C的物質(zhì)的量之比為1：3：3；
⑥混合氣體的密度不再變化．表明該可逆反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是①③⑥．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)方程式中，反應(yīng)的物質(zhì)系數(shù)之比等于各個(gè)物質(zhì)的量的變化量之比；
（2）根據(jù)化反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$，混合氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$來(lái)判斷；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）根據(jù)圖示的內(nèi)容知道，X和Y是反應(yīng)物，X、Y、Z的變化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X+Y?2Z，故答案為：3X+Y?2Z；
（2）反應(yīng)開(kāi)始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率v=$\frac{\frac{0.2mol}{10L}}{2min}$=0.01 mol/（L•min），故答案為：0.01 mol/（L•min）；
（3）混合氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$，從開(kāi)始到平衡，質(zhì)量是守恒的，體積是不變的，所以密度始終不變，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$，從開(kāi)始到平衡，質(zhì)量是守恒的，但是n是逐漸減小的，所以M會(huì)變大，故答案為：大；相等；
（4）①C的生成速率與C的消耗速率相等，證明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡，故正確；
②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA，同時(shí)生成3amolB，不能證明正逆反應(yīng)速率相等，不一定達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；
③B的濃度不再變化是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，故正確；
④反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量之和不變，所以混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
⑤A、B、C的物質(zhì)的量之比為1：3：3的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
⑥混合氣體的密度等于氣體質(zhì)量和體積的比值，質(zhì)量變化，體積不變，所以密度不再變化，表明該可逆反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確．
故答案為：①③⑥．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及化學(xué)平衡的判斷、混合氣體的密度及有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的速率的計(jì)算知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．