Question

【題目】某恒溫下，在一個容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據，試填寫下列空白：

（1）反應開始至2min，以氣體Z表示的平均反應速率為___；

（2）達平衡時X與Y的轉化率之比為__；

（3）反應達到平衡時：壓強是開始時的__倍；

（4）若此時將容器的體積縮小為原來的倍，達到平衡時，容器內溫度將升高(容器不與外界進行熱交換)，則該反應的正反應為__(填“放熱”或“吸熱”)反應。

（5）達平衡時該反應放出9.2kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式為：__。

Answer 1

【答案】0.05mol·L－1·min－1 3：1 0.9 放熱 3X (g)＋Y(g)2Z(g) ΔH=﹣92kJmol-1

【解析】

根據物質的量變化曲線，可知X、Y物質的量減小，為反應物；反應物沒有完全反應，所以該反應為可逆反應；Z物質的量增加，為生成物，再根據其物質的量變化量之比等于其計量數之比，可寫出化學方程式，為3X (g)＋Y(g)2Z(g)，根據此分析解答。

（1）v（Z）=0.2mol÷2L÷2min=0.05 molL-1min-1。

故答案為：0.05 molL-1min-1。

（2）反應達到平衡時，X的轉化率為0.3×100%=30%，Y的轉化率為0.1×100%=10%，故達平衡時X與Y的轉化率之比為3:1。

故答案為3:1。

（3）由圖可知開始混合氣體的總的物質的量為2mol，平衡時混合氣體的物質的量為（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，壓強之比等于物質的量之比，所以反應達平衡此時體系的壓強是開始時1.8mol÷2mol =0.9。

故答案為0.9。

（4）由題意可得化學方程式，為3X (g)＋Y(g)2Z(g)，將體積縮小等于增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，故向正方向移動，平衡時器內溫度升高，則該反應的正反應為放熱反應。

故答案為放熱反應。

（5）已知反應方程式為3X (g)＋Y(g)2Z(g)，由圖像可知達平衡時該反應轉化0.1molY，放出9.2kJ的熱量，則ΔH=﹣92kJmol-1

故答案為：3X (g)＋Y(g)2Z(g) ΔH=﹣92kJmol-1