Question

一定溫度下，在2L的密閉容器中X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，依據(jù)題意，回答下列問(wèn)題．（1）反應(yīng)開(kāi)始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為

0.079mol/（L．s ）

；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為

79%

；該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式是

c2(Z)

c(X)?c(Y)

；
（3）能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

ac

；
a．生成1mol X的同時(shí)，生成2mol Z   b．容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變
c．v_逆（X）=v_正（Y）        d．容器內(nèi)氣體的密度保持不變
（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是

d

．
a．平衡后及時(shí)分離出Z氣體               b．平衡后加入高效催化劑
c．平衡后將各物質(zhì)的量同時(shí)加倍           d．平衡后僅增大X的濃度．

Answer 1

分析：（1）由圖可知10s內(nèi)，Z的物質(zhì)的量變化為1.58mol，根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（Z）
（2）由圖可知，Y的起始物質(zhì)的量為1mol，平衡時(shí)Y的物質(zhì)的量為0.21mol，參加反應(yīng)的Y的物質(zhì)的量為1mol-0.21mol=0.79mol，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義計(jì)算；
隨反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的物質(zhì)的量減小，故X、Y為反應(yīng)物．生成物的物質(zhì)的量增大，故Z為生成物，10后X、Y、Z的物質(zhì)的量不再變化，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)．根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比確定化學(xué)計(jì)量數(shù)，進(jìn)而書(shū)寫(xiě)方程式．化學(xué)平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書(shū)寫(xiě)．
（3）反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進(jìn)行判斷．解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．
（4）a．平衡后及時(shí)分離出Z氣體，瞬間逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率不變，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，隨后反應(yīng)混合物各組分的濃度降低，速率減小．
b．平衡后加入高效催化劑，同等程度增大正、逆反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)．
c．平衡后將各物質(zhì)的量同時(shí)加倍，反應(yīng)混合物的濃度增大，壓強(qiáng)增大，平衡向體積減小的反應(yīng)移動(dòng)．
d．平衡后僅增大X的濃度，瞬間正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，隨后生成物的濃度增大，逆反應(yīng)速速率增大．

解答：解：（1）由圖可知10s內(nèi)，Z的物質(zhì)的量變化為1.58mol，故v（Z）=

1.58mol 2L

10s

=0.079mol/（L?s ）．
故答案為：0.079mol/（L．s ）；
（2）由圖可知，Y的起始物質(zhì)的量為1mol，平衡時(shí)Y的物質(zhì)的量為0.21mol，參加反應(yīng)的Y的物質(zhì)的量為1mol-0.21mol=0.79mol，故Y的轉(zhuǎn)化率為

0.79mol

1mol

×100%=79%；
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，10后X、Y、Z的物質(zhì)的量不再變化，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1.2-0.41）mol：（1-0.21）mol：1.58mol=1：1：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X+Y 2Z，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)k=

c2(Z)

c(X)?c(Y)

．
故答案為：79%；

c2(Z)

c(X)?c(Y)

．
（3）a．生成1molX相當(dāng)于消耗2molZ，同時(shí)生成2molZ，說(shuō)明到達(dá)平衡，故a正確；
b．該反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)自始至終保持不變，壓強(qiáng)不變不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故b錯(cuò)誤；
c．v_逆（X）=v_正（Y）說(shuō)明不能物質(zhì)表示正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1：1，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故c正確；
d．反應(yīng)混合物都是氣體，氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積一定，容器內(nèi)氣體的密度自始至終保持不變，故密度保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤．
故選：ac．
（4）a．平衡后及時(shí)分離出Z氣體，瞬間逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率不變，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，隨后反應(yīng)混合物各組分的濃度降低，速率減小，故a錯(cuò)誤；
b．平衡后加入高效催化劑，同等程度增大正、逆反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；
c．平衡后將各物質(zhì)的量同時(shí)加倍，反應(yīng)混合物的濃度增大，反應(yīng)速率增大；該反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化壓強(qiáng)增大，平衡不移動(dòng)，故c錯(cuò)誤．
d．平衡后僅增大X的濃度，瞬間正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，隨后生成物的濃度增大，逆反應(yīng)速速率增大，故d正確．
故選：d．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)、平衡狀態(tài)判斷與移動(dòng)、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算等，題目難度不大，注意分析圖象中曲線的變化特點(diǎn)，把握化學(xué)方程式的判斷方法．