Question

某溫度時，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)的量隨時間的變化如表所示．
（1）根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出Z的物質(zhì)的量（n）隨時間（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）列式計算該反應(yīng)在0-3min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：

 

；
（4）該反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：由表中數(shù)據(jù)可知，X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，1min時△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z．
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，開始時，Z的物質(zhì)的量為0，反應(yīng)到9min時達到平衡狀態(tài)；
（2）根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學(xué)計量數(shù)呈正比書寫化學(xué)方程式；
（3）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率=

△c

△t

，結(jié)合圖表數(shù)據(jù)計算；
（4）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析當(dāng)反應(yīng)進行到9min時反應(yīng)已達到平衡，轉(zhuǎn)化率等于消耗量除以原來起始量．

解答： 解：由表中數(shù)據(jù)看出反應(yīng)從開始到平衡，X的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，0～1min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.90mol=0.10mol，Y的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，0～1min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.80mol=0.20mol，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為是生成物，物質(zhì)的量的變化值為0.20mol，9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，且反應(yīng)物不為0，故為可逆反應(yīng)，
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，開始時，Z的物質(zhì)的量為0，反應(yīng)到9min時達到平衡狀態(tài)，平衡時Z的物質(zhì)的量為0.9mol，據(jù)此畫出Z的物質(zhì)的量（n）隨時間（t）變化的曲線為：；
故答案為：；
（2）根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學(xué)計量數(shù)呈正比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z，
故答案為：X+2Y?2Z；
（3）0-3min內(nèi)Z的反應(yīng)速率=

△c

△t

=

0.5mol  2L

3min

=0.083mol/（L?min），
故答案為：0.083mol/（L?min）；
（4）由圖表數(shù)據(jù)可知反應(yīng)到9min，反應(yīng)達到平衡，反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α=

1.0mol-0.55mol

1.0mol

×100%=45%，
故答案為：45%．

點評：本題考查化學(xué)平衡移動、外界條件對平衡的影響、化學(xué)平衡圖象，反應(yīng)速率計算應(yīng)用等，題目側(cè)重于考查學(xué)生分析問題和綜合運用所學(xué)知識的能力，難度中等．