Question

20．某溫度時(shí)，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．
（1）由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Y+3X?2Z；
（2）反應(yīng)從開(kāi)始至2分鐘末，用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v（Z）=0.05_mol/（L•min）．
Ⅱ（6分）將等物質(zhì)的量的A、B混合放于2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）．經(jīng)5min后達(dá)到平衡，平衡時(shí)測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，v（C）=0.1mol/（L•min）．則：
（1）x=2．    
（2）前5min 內(nèi)B的反應(yīng)速率v（B）=0.05 mol/（L•min）．
（3）平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為50%．

Answer 1

分析 I．由圖可知，X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小，Z的物質(zhì)的量逐漸增大，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化比值為：c（X）：c（Y）：c（Z）=（1.0-0.7）：（1.0-0.9）：0.2=3：1：2，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)劑量數(shù)之比，且2min達(dá)到平衡，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算速率；
II．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，生成的D為2L×0.5mol/L=1mol，v（D）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L•min），v（C）=0.1mol/（L•min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，x=2，則
                     3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：n          n              0          0
變化量（mol）：1.5    0.5              1         1
5min時(shí)（mol）：n-1.5  n-0.5          1          1
由于5min時(shí)c（A）：c（B）=3：5，則（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，以此來(lái)解答．

解答 解：I．（1）X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小，Z的物質(zhì)的量逐漸增大，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化比值為：c（X）：c（Y）：c（Z）=（1.0-0.7）：（1.0-0.9）：0.2=3：1：2，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)劑量數(shù)之比，2min達(dá)到平衡，為可逆反應(yīng)，則化學(xué)方程式為Y+3X?2Z，
故答案為：Y+3X?2Z；
（2）反應(yīng)從開(kāi)始至2分鐘末，用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），
故答案為：0.05；
II．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，生成的D為2L×0.5mol/L=1mol，v（D）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L•min），v（C）=0.1mol/（L•min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，x=2，則
                     3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）：n          n              0          0
變化量（mol）：1.5     0.5              1         1
5min時(shí)（mol）：n-1.5  n-0.5          1          1
由于5min時(shí)c（A）：c（B）=3：5，則（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3，
（1）由上述分析可知，x=2，故答案為：2；    
（2）前5min 內(nèi)B的反應(yīng)速率v（B）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05 mol/（L•min），故答案為：0.05 mol/（L•min）；
（3）平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.5}{3}$×100%=50%，故答案為：50%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線及化學(xué)平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握?qǐng)D中物質(zhì)的量的變化、平衡三段法、速率及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度不大．