Question

某溫度時，在一個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）該反應的化學方程式為

 

；
（2）從開始至2min，Z的平均反應速率為

 

；
（3）3min時，混合物中X的物質的量濃度為

 

．
（4）2分鐘后X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明在這個條件下，反應已達到了

 

狀態．
（5）下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態的是

 

（填序號）
A．X、Y、Z的物質的量之比為1：2：3
B．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
C．單位時間內每消耗3mol X，同時生成2mol Z
D．混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化
E．混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化
F．混合氣體的平均相對分子質量不再隨時間的變化而變化
G．混合氣體的密度不再隨時間的變化而變化
H．2υ_正（X）=3υ_逆（Z）

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據物質的量的變化判斷反應物和生成物，根據物質的量的變化之比等于化學計量數之比書寫方程式；
（2）根據v=

△c

△t

計算反應速率；
（3）根據c=

n

V

計算；
（4）根據可逆反應平衡狀態的特征判斷；
（5）根據可逆反應處于平衡狀態時，正逆反應速率相等、組成不變等特征判斷．

解答： 解：（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，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則反應的化學方程式為3X+Y 2Z，
故答案為：3X+Y 2Z；
（2）v（Z）=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol?（L?min）^-1，故答案為：0.05mol?（L?min）^-1；
（3）根據c=

n

V

可計算得3min時，混合物中X的物質的量濃度為

0.7mol

2L

=0.35mol/L，故答案為：0.35mol/L；
（4）根據可逆反應平衡狀態的特征可知，2分鐘后X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明在這個條件下，反應已達到了平衡狀態，故答案為：平衡；
（5）根據可逆反應處于平衡狀態時，正逆反應速率相等、組成不變等特征判斷，
A．X、Y、Z的物質的量之比為1：2：3，不能說明正逆反應速率的關系，無法判斷反應是否達到平衡；
B．因為該反應是反應前后體積變化的反應，所以當混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化時，說明反應已經處于平衡狀態了；
C．單位時間內每消耗3mol X，同時生成2mol Z，都是說明的正反應，故不能說明反應已經處于平衡狀態；
D．該反應氣體質量守恒，故混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化不能說明反應已經處于平衡狀態；
E．因為該反應是反應前后體積變化的反應，混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化時，說明反應已經處于平衡狀態了；
F．因為該反應是反應前后體積變化的反應，而氣體質量守恒，所以混合氣體的平均相對分子質量不再隨時間的變化而變化時，說明反應已經處于平衡狀態了；
G．因為該反應在固定容器中進行，體積不變，而氣體質量守恒，所以混合氣體的密度不再隨時間的變化而變化時不能說明反應已經處于平衡狀態；
H．2υ_正（X）=3υ_逆（Z），說明正逆反應速率相等，故可判斷反應已經處于平衡狀態；
故選BEFH．

點評：本題主要考查了根據物質的量的變化寫化學方程式、反應速率的計算、平衡狀態的判斷等知識，中等難度．