Question

9．恒定溫度為T₁℃時，在容積為10L的密閉容器中充人1.0mol X和0.80mol Y，發(fā)生反應：
2X（g）+Y（g）?2Z（g），X的轉化率隨時間的變化關系如圖所示．
（1）第2min時的反應速率v₁（X）大于（填“大于”、“小于”或“等于”）第8min時的反應速率可v₂（X），原因是隨反應進行，X的濃度逐漸減�。�
（2）反應在0～10min內Y的平均反應速率v（Y）=0.004  mol•L^-1•min^-l．
（3）T₁℃溫度下反應的平衡常數(shù)K₁為400，若在第10min后壓縮容器容積，X的轉化率增大（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），平衡常數(shù)不變．
（4）若升高溫度到T₂℃（ T₂＞T₁），平衡時X的轉化率減小，則該反應的△H小于0（填“大于”或“小于”）．
（5）不改變各物質起始量的情況下，無論如何改變條件，Y的轉化率一定小于62.5%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)濃度對反應速率的影響分析；
（2）根據(jù)v（Y）=$\frac{△c}{△t}$計算；
（3）利用三段式求出平衡時各物質的濃度，再根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{2}（X）×c（Y）}$計算；增大壓強平衡向正方向移動；平衡常數(shù)只與溫度有關；
（4）升高溫度，平衡時X的轉化率減小，則化學平衡逆向移動；
（5）采用極值法計算，假設X完全反應，根據(jù)方程式計算消耗的Y，再求出Y的轉化率．

解答 解：（1）X是反應物，隨著反應的進行，X的濃度減小，所以反應速率減小，則第2min時的反應速率v₁（X）大于第8min時的反應速率可v₂（X），
故答案為：大于；隨反應進行，X的濃度逐漸減��；
（2）反應在0～10min內，X減少了1mol×80%=0.8mol，Y的物質的量變化為0.4mol，則v（Y）=$\frac{\frac{0.4mol}{10L}}{10min}$=0.004 mol•L^-1•min^-l；
故答案為：0.004；
（3）2X（g）+Y（g）?2Z（g），
起始物質的量（mol）：1.0          0.8
轉化物質的量（mol）：0.8          0.4          0.8
平衡物質的量（mol）：0.2          0.4          0.8
K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{2}（X）×c（Y）}$=$\frac{0.0{8}^{2}}{0.0{2}^{2}×0.04}$=400；
增大壓強平衡向正方向移動，則X的轉化率增大；平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，平衡常數(shù)不變；
故答案為：400；增大；不變；
（4）升高溫度，平衡時X的轉化率減小，則化學平衡逆向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動，所以逆方向為吸熱方向，則正方向為放熱，所以該反應的△H小于0；
故答案為：小于；
（5）采用極值法計算，假設X完全反應，則消耗1molX，由方程式2X（g）+Y（g）?2Z（g），可知消耗的Y為0.5mol，則Y的轉化率為$\frac{0.5mol}{0.8mol}$×100%=62.5%，
由于X不能全部轉化，所以Y的轉化率一定小于62.5%；
故答案為：62.5%．

點評 本題考查化學平衡的有關計算、外界條件對化學平衡移動的影響，題目難度中等，注意根據(jù)三段式計算化學平衡常數(shù)，明確化學平衡常數(shù)的含義以及影響反應速率和化學平衡的因素是解題的關鍵．