Question

8．某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下面如圖1所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{3}（X）•c（Y）}$．
（2）反應(yīng)開始至2min，用氣體Z表示的反應(yīng)速率為0.05 mol•L^-1•min^-1．
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：①壓強(qiáng)是開始時(shí)的0.9倍；
②、若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的$\frac{1}{2}$，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將升高（容器不與外界進(jìn)行熱交換），則該反應(yīng)的正反應(yīng)反應(yīng)熱△H＜0（填“＜”或“＞”或“=”）．
（4）若上述反應(yīng)在2min后的t₁～t₆內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間圖象如圖2，在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素，則BE
A．在t₁時(shí)增大了壓強(qiáng)
B．在t₃時(shí)加入了催化劑
C．在t₄時(shí)降低了溫度
D．t₂～t₃時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最高
E．t₀～t₁時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最高
F．t₃～t₄時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最高
G．t₅～t₆時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的量變化曲線，可知X、Y物質(zhì)的量減小，為反應(yīng)物；反應(yīng)物沒有完全反應(yīng)，所以該反應(yīng)為可逆反應(yīng)；Z物質(zhì)的量增加，為生成物，再根據(jù)其物質(zhì)的量變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，可寫出化學(xué)方程式，然后書寫平衡常數(shù)表達(dá)式；
（2）根據(jù)2min內(nèi)Z物質(zhì)的量變化量和容器體積，可知道濃度變化量，通過計(jì)算可知用氣體Z表示的反應(yīng)速率；
（3）①氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，可求出開始時(shí)氣體的總物質(zhì)的量和平衡后氣體總物質(zhì)的量，得到答案；
②體積縮小到原來的0.5倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，平衡向右移動(dòng)；
（4）根據(jù)圖象，t₁時(shí)增大了生成物的濃度，平衡逆向移動(dòng)；t₃時(shí)加入了催化劑，平衡不移動(dòng)；t₄時(shí)應(yīng)為減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，由此分析解答．

解答 解：（1）由圖象可知X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于它們的物質(zhì)的量變化之比為0.3：0.1：0.2=3：1：2，所以方程式為3X+Y?2Z，所以平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{3}（X）•c（Y）}$，故答案為：K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{3}（X）•c（Y）}$；
（2）v（Z）=$\frac{0.2mol}{2L×2min}$=0.05 mol•L^-1•min^-1．故答案為：0.05 mol•L^-1•min^-1；
（3）①根據(jù)圖象中可知，開始時(shí)氣體總物質(zhì)的量為：2mol；平衡后氣體總物質(zhì)的量為：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，$\frac{{P}_{平衡}}{{P}_{起始}}$=$\frac{{n}_{平衡}}{{n}_{起始}}$=$\frac{1.8mol}{2mol}$═0.9，
故答案為：0.9；
②根據(jù)方程式，減小體積，平衡正向移動(dòng)，容器內(nèi)溫度將升高，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．故答案為：＜；
（4）根據(jù)圖象，t₁時(shí)增大了生成物的濃度，平衡逆向移動(dòng)；t₃時(shí)加入了催化劑，平衡不移動(dòng)；t₄時(shí)應(yīng)為減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，t₀～t₁時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最高
，故BE選項(xiàng)正確，故答案為：BE．

點(diǎn)評(píng) 該題通過圖象中物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化，來考查化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算，綜合考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．