Question

18．在一定溫度下，體積為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，完成下列填空：
（1）該反應的化學方程式為3X+Y?2Z；
（2）若升高溫度，則v（正）加快v（逆）．（填“加快”或“減慢”）．
（3）反應開始至2min，Z的反應速率為0.05mol/（L．min）；反應達到平衡時，X的轉化率是30%，反應開始時與反應達平衡狀態時的壓強之比為10：9．

Answer 1

分析 根據圖象知，隨著反應進行，X、Y的物質的量減少而Z物質的量增大，說明X、Y是反應物而Z是生成物，
（1）達到平衡狀態時，參加反應的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應中同一時間段內參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數之比，所以X、Y、Z的計量數之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，據此書寫方程式；
（2）升高溫度，正逆反應速率都增大；
（3）Z的平均反應速率=$\frac{△c}{△t}$；轉化率=$\frac{轉化量}{起始量}$；恒溫恒容條件下，氣體的物質的量之比等于其壓強之比．

解答 解：根據圖象知，隨著反應進行，X、Y的物質的量減少而Z物質的量增大，說明X、Y是反應物而Z是生成物，
（1）達到平衡狀態時，參加反應的△n（X）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應中同一時間段內參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數之比，所以X、Y、Z的計量數之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，所以該反應方程式為3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（2）升高溫度，正逆反應速率都增大，故答案為：加快；加快；
（3）Z的平均反應速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.2}{2}}{2}$=0.05mol/（L．min）；
根據圖象知，反應達到平衡時，X的轉化率=$\frac{1.0-0.7}{1.0}$=30%；
根據圖象知，未反應時混合氣體的物質的量=（1.0+1.0）mol=2.0mol，平衡狀態混合氣體物質的量=（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，恒溫恒容條件下，氣體的物質的量之比等于其壓強之比，所以反應開始時與反應達平衡狀態時的壓強之比為2：1.8=10：9，
故答案為：0.05mol/（L．min）；30%；10：9．

點評 本題考查圖象分析，側重考查學生分析及計算能力，明確曲線變化趨勢含義、物質的量變化量與其計量數的關系即可解答，難點是（3）題計算，題目難度中等．