Question

17．某溫度時，在一個5L的恒容容器中，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3X+Y?2Z．
②反應開始至2min，以氣體Z表示的平均反應速率為0.02 mol•L^-1•min^-1．
③2min反應達平衡容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時大（填“大”，“小”或“相等”，下同），混合氣體密度比起始時相等．
④上述反應，在第2min時，X的轉化率為30%．

Answer 1

分析 ①化學方程式中，反應的物質系數(shù)之比等于各個物質的量的變化量之比；
②根據(jù)化反應速率v=$\frac{△c}{△t}$來計算反應開始至2min以氣體Z表示的平均反應速率；
③混合氣體的平均相對分子質量M=$\frac{m}{n}$，混合氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$來判斷；
④2min時X的轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：①根據(jù)圖示的內容知道，X和Y是反應物，X、Y、Z的變化量之比是（1.0-0.7）mol：（1.0-0.9）mol：0.2mol=3：1：2，該反應的化學方程式為：3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
②反應開始至2min，以氣體Z表示的平均反應速率為：v（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{5L}}{2min}$=0.02 mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.02 mol•L^-1•min^-1；
③混合氣體的平均相摩爾質量M=$\frac{m}{n}$，從開始到平衡氣體的總質量不變，但n逐漸減小，所以2min反應達平衡容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時大；
混合氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$，從開始到平衡，質量是守恒的，體積是不變的，所以密度始終不變，
故答案為：大；相等；
④2min時X的轉化率=$\frac{1.0mol-0.7mol}{1.0mol}$×100%=30%，
故答案為：30%．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，涉及化學反應速率、轉化率的計算，明確化學反應速率與化學計量數(shù)的關系為解答關鍵，注意掌握化學平衡圖象的分析方法，試題培養(yǎng)了學生的靈活應用能力．