(09全國(guó)卷2,27)某溫度時(shí),在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z,它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如表所示。
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線:
t/min | X/mol | Y/mol | Z/mol |
0 | 1.00 | 1.00 | 0.00 |
1 | 0.90 | 0.80 | 0.20 |
3 | 0.75 | 0.50 | 0.50 |
5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 |
9 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
10 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
14 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
(2) 體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________;
(3) 列式計(jì)算該反應(yīng)在0-3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率:_______________;
(4) 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率等于___________________________;
(5) 如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件(溫度、壓強(qiáng)、催化劑)得到Z隨時(shí)間變化的曲線①、②、③(如右圖所示)則曲線①、②、③所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是:
① _________________ ②________________ ③__________________
【解析】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合運(yùn)用,注意圖像和有關(guān)計(jì)算。
(1)根據(jù)題目中表格給出的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中找出相應(yīng)的點(diǎn),然后用光滑的曲線描點(diǎn)即可。
(2)根據(jù)題意,可以利用“三步法”求解
aX + bYcZ
開(kāi)始 1.00 1.00 0
轉(zhuǎn)化 0.45 0.9 0.9
平衡 0.55 0.1 0.9
根據(jù)各物質(zhì)的量之比可得體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是: X+2Y2Z。
(3)根據(jù)圖像可知在3min時(shí),生成物Z的物質(zhì)的量為0.5mol,其平均速率為0.083mol/L?min。
(4)X的轉(zhuǎn)化率等于0.45。
(5)由題目所給圖象可知,在1中,平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量小于原平衡的物質(zhì)的量,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),條件為升高溫度。在2中,平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量與原平衡相同,且速率加快,條件為加入催化劑;在3中,平衡正向移動(dòng),且速率加快,條件為加壓。
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