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【題目】某溫度時,在 2 L 的密閉容器中,XY、Z(均為氣體)的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。請回答下列問題:


(1)由圖中所給數據進行分析,該反應的化學方程式為__________。

(2)反應從開始至2 min,用 Z 的濃度變化表示的平均反應速率 v(Z)___________。

(3)_____min時, 反應達到平衡,容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時_____(增大”“減小不變下同);混合氣體的密度______。

(4)改變下列措施能加快反應速率的是_____(填序號,下同)。

A.恒壓時充入He B.恒容時充入He C.恒容時充入X D.擴大容器體積 E.升高溫度 F.選擇高效的催化劑

(5)下列能作為判斷反應達到平衡的依據的是_____。

A.體系壓強不變 B. 2v(Z)3v(X) C.三種氣體的總質量不變 D.X 的轉化率為 30%

(6) a mol X b mol Y 的混合氣體通入 2 L 的密閉容器中并發(fā)生上述反應,反應到某時刻各物質的物質的量恰好滿足:n(X)n(Y)n(Z),則原混合氣體中 ab_______。

【答案】3X+Y2Z 0.05mol/Lmin 2 增大 不變 CEF AD 53

【解析】

(1)由圖象可以看出,反應中X、Y的物質的量減小,Z的物質的量增多,則X、Y為反應物,Z為生成物,根據變化的物質的量之比等于系數比寫出方程式;

(3)由圖標拐點可以發(fā)現2min起各物質的物質的量不變,達到了平衡狀態(tài),相對分子質量和密度根據基本公式進行分析判斷變化情況;

(4)考查影響速率的因素,能加快反應速率的因素如升高溫度、增大濃度、使用催化劑等;

(5)平衡利用正逆反應速率相等或者變化的量不變時進行判斷;

(6)利用三段式列出算式求出比例。

(1)由圖象可以看出,反應中XY的物質的量減小,Z的物質的量增多,則X、Y為反應物,Z為生成物,且n(X)n(Y)n(Z)=0.3mol0.1mol0.2mol=312,則反應的化學方程式為:3X+Y2Z;

(2)2min時間內,用Z表示反應的平均速率v(Z)====0.05mol/Lmin);

(3)由圖可知從2min起,各物質的物質的量不再發(fā)生變化,說明達到了平衡;混合氣體的平均相對分子質量數值上和摩爾質量相等,M=m/n,從開始到平衡,氣體總質量是守恒的,但是n是減小的,所以M會增大即平均相對分子質量增大;混合氣體密度ρ=m/V,從開始到平衡,氣體質量是守恒的,體積是不變的,所以密度始終不變;

(4)A.恒壓時充入He,體積增大,各物質濃度減小,反應速率減小,故A不符合;

B.恒容時充入He,體系中各物質的濃度不變,反應速率不變,故B不符合;

C.恒容時充入XX的濃度增大,反應速率加快,故C符合;

D.擴大容器體積 ,體系中各物質的濃度減小,反應速率減小,D不符合;

E.升高溫度,化學反應速率加快,故E符合;

F.選擇高效的催化劑,反應速率加快,故F符合;

故答案為:CEF;

(5)A.在溫度一定、體積一定的情況下,壓強和物質的量成正比,該反應總物質的量在改變,故達到平衡之前壓強在變,當體系壓強不變時達到了平衡,故A符合;

B. 2v(Z)3v(X) ,等式中分別表示了正、逆反應速率,但比值不對,應為 3v(Z)2v(X) B不符合;

C.三種氣體的總質量不變,在密閉容器中,遵循質量守恒定律,氣體總質量始終不變,故C不符合;

D.X 的轉化率為 30%,由圖可知達到平衡時,nX=0.3mol,轉化率為0.3mol/1.0mol×100%=30%,故D符合;

故答案為:AD。

(6) 3X + Y 2Z(設Y的變化量是x
初始量:a b 0

變化量:3x x 2x

平衡量:a-3x b-x 2x

n (X)=n (Y)=n (Z)時,a-3x=b-x=2x,則a=5xb=3x,所以原混合氣體中ab=53。

練習冊系列答案
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3)為了減少制備過程中的三廢排放,將上述流程中的濾液經過__、__、__(填基本操作)即可回收__(填化學式)。

4)為研究反應溫度、反應時間、反應物物質的量配比等因素對制備納米二氧化鈦產率的影響,設計如下實驗。

實驗編號

反應溫度/

反應時間/h

反應物物質的量配比n[CO(NH2)2]n[TiO(OH)2]

90

1

2:1

90

2

3:1

90

1

110

2

3:1

實驗②和④的實驗目的是__,實驗③中反應物物質的量配比為__

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③關于XY的說法正確的是_______(填序號)

A.最簡式相同 B.都有4種一氯代物

C.都易使酸性KMnO4溶液褪色 DXY互稱同分異構體

(3)同溫同壓下,蒸氣密度是氫氣15倍的烷烴(M),寫出烷烴(M)的結構簡式____其與氯氣反應生成一氯代烴的方程式________。

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