Question

15．活動與探究
Ⅰ．利用NO₂平衡氣體遇熱顏色加深、遇冷顏色變淺來指示放熱過程和吸熱過程．
（1）按圖1所示將實驗裝置連接好．
（2）向其中一個燒杯的水中投入一定量的CaO固體，CaO與水反應(yīng)放熱，（填“吸熱或放熱”）此燒杯中NO₂的平衡混合氣體的紅棕色變深．（填“深或淺”）

Ⅱ．某溫度時，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖2所示．
（1）由圖中所給數(shù)據(jù)進行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程為X+3Y 2Z；
（2）X、Y、Z三種氣體物質(zhì)間的反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，下列說法正確的是C
A、X、Y、Z三種物質(zhì)的濃度一定相等
B、X、Y全部變成了Z
C．反應(yīng)混合物中Y的轉(zhuǎn)化率不再變化
D．反應(yīng)已經(jīng)停止
（3）X的轉(zhuǎn)化率是30%．

Answer 1

分析 I．（2）CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，為化合反應(yīng)，據(jù)此分析反應(yīng)吸放熱；NO₂氣體中存在平衡：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，故升高溫度，平衡左移，據(jù)此分析；
II．（1）根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比書寫方程式；
（2）反應(yīng)達平衡時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故任何一種物質(zhì)的生成速率和其消耗速率相等，故任意一種物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等均保持不變，據(jù)此分析；
（3）轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應(yīng)掉的物質(zhì)的量}{總的物質(zhì)的量}$×100%．

解答 解：I．（2）CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂，該反應(yīng)為化合反應(yīng)，故為放熱反應(yīng)；NO₂氣體中存在平衡：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，故升高溫度，平衡左移，NO₂的百分含量增大，故氣體顏色變深，
故答案為：放熱；深；
II．（1）由圖象可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X+3Y 2Z，
故答案為：X+3Y 2Z；
（2）反應(yīng)達平衡時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故任何一種物質(zhì)的生成速率和其消耗速率相等，故任意一種物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等均保持不變．
A、X、Y、Z三種物質(zhì)的濃度不再改變，但不一定相等，故A錯誤；
B、存在化學(xué)平衡的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故均進行不徹底，故X和Y不能完全轉(zhuǎn)化為Z，故B錯誤；
C．由于平衡時，任何一種物質(zhì)的生成速率和其消耗速率相等，故反應(yīng)混合物中Y的轉(zhuǎn)化率不再變化，故C正確；
D．反應(yīng)達平衡時，反應(yīng)沒有停止，只是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故D錯誤；
故選C；
（3）X的轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應(yīng)掉的物質(zhì)的量}{總的物質(zhì)的量}$×100%=$\frac{0.3mol}{1mol}×100%$=30%，故答案為：30%．

點評 本題考查化學(xué)平衡圖象分析題目，題目難度不大，注意分析各物質(zhì)的量的變化曲線，把握化學(xué)方程式的判斷方法．