Question

【題目】I.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示：

(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________

(2)下列敘述中不能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________．

A．當(dāng)X與Y的反應(yīng)速率之比為1：1

B．在混合氣體中X的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)保持不變

C．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時間的變化而變化

D．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化

E．X、Y、Z的濃度之比為1：1：2

(3)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率減小，可采取的措施是_____．

A 恒壓時充入Ne　　 　B 適當(dāng)升高溫度

C 縮小容器的體積 D 選擇高效催化劑．

II.一定溫度下將3mol的A及3molB混合于2L的密閉

容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，經(jīng)過5分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得A的轉(zhuǎn)化率為60﹪，C的平均反應(yīng)速率是0.18mol/(L.min)。

求：(1)平衡時B的濃度=______mol/L。

(2)D的平均反應(yīng)速率υ(D)=______mol/( L.min)。

(3)x=______。

Answer 1

【答案】X(g)+Y(g)2Z(g) ACDE A 1.2 0.12 3

【解析】

I.(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比書寫化學(xué)方程式；

(2)根據(jù)可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)時的實質(zhì)和特征，結(jié)合反應(yīng)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系判斷平衡狀態(tài)；

(3)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析判斷；

II.根據(jù)A起始時的物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)化率計算轉(zhuǎn)化量，根據(jù)速率定義式計算V(A)，然后根據(jù)速率比等于化學(xué)計量數(shù)的比，結(jié)合V(C)大小，計算V(B)、V(D)及x值。

(1)由圖象可以看出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，化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比，則有Y：X：Z=(1.20mol-0.41mol)：(.0mol-0.21mol)：1.58mol=1：1：2，由于最后三種物質(zhì)都存在，可見該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y2Z；

(1) A.X、Y是反應(yīng)物，方程式的系數(shù)相同，在任何情況下二者反應(yīng)速率都相等，因此不能根據(jù)X與Y的反應(yīng)速率之比為1：1判斷平衡狀態(tài)，A符合題意；

B.若反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，任何一組分的質(zhì)量不變，則物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，故在混合氣體中X的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)保持不變可以判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，B不符合題意；

C.由于反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，氣體的物質(zhì)的量不變，所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量總是不隨時間的變化而變化，故不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，C符合題意；

D.由于反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，氣體的體積不變，所以混合氣體混合氣體的密度總是不隨時間的變化而變化，故不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，D符合題意；

E.X、Y、Z的濃度之比為1：1：2可能處于平衡狀態(tài)，也可能不是平衡狀態(tài)，E符合題意；

故合理選項是ACDE；

(3) A.恒壓時充入Ne，容器的容積擴(kuò)大，物質(zhì)的濃度減小，反應(yīng)速率減小，A符合題意；　　 　B.適當(dāng)升高溫度，物質(zhì)的內(nèi)能增加，反應(yīng)速率加快，B不符合題意；

C.縮小容器的體積，物質(zhì)的濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快，C不符合題意；

D.選擇高效催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，D不符合題意；

故合理選項是A；

II.發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，由于反應(yīng)在2L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行，n(A)= 3mol，A的轉(zhuǎn)化率是60%，則A轉(zhuǎn)化量為△n=3mol×60%=1.8mol。

(1)根據(jù)反應(yīng)方程式的系數(shù)可知：每有3molA發(fā)生反應(yīng)，同時消耗1molB，則A反應(yīng)了1.8mol，所以B反應(yīng)了0.6mol，則5min時B物質(zhì)的濃度為c(B)=(3mol-0.6mol)÷2L=1.2mol/L；

(2) A轉(zhuǎn)化量為△n=3mol×60%=1.8mol，容器的容積為2L，反應(yīng)時間為5min，所以V(A)==0.18mol/(L·min)，由于V(A)：V(D)=3:2，所以V(D)=V(A)= 0.12 mol/(L·min)；

(3)V(A):V(C)=3:x，V(A)=V(C)=0.18mol/(L·min)，所以x=3。