Question

20．（1）20世紀30年代，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態．如圖（1）所示是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中的能量變化示意圖，說明這個反應是放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應，NO₂和CO的總能量＞（填“＞”、“＜”或“=”）CO₂和NO的總能量．

（2）某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質物質的量隨時間的變化曲線如圖（2）所示．根據圖中數據，試填寫下列空白：
①該反應在2min時達到平衡狀態；
②該反應的化學方程式為：3X+Y?2Z；
（3）一定溫度下，對于反應2A（g）+B（g）?2C（g）在反應過程中C的物質的量n（C）隨著時間變化關系如圖（3）所示，現從t₁時間開始對反應體系升高溫度，n（C）的變化如圖所示．則：
①p點時反應的v_正=v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）；
②a，b兩點的正反應速率v_a＜v_b（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）依據圖象分析反應物能量高于生成物，反應是放熱反應；
（2）依據圖象分析XY為反應物，Z為生成物，反應在2min達XYZ物質的量不變說明到平衡狀態，結合反應過程中消耗的物質的量計算反應比得到化學方程式；
（3）①由圖象可知，反應進行到p點時，生成物C的物質的量不再變化，說明反應達到平衡狀態，正逆反應速率相等；
②升高溫度，C的物質的量減小，說明平衡向逆反應分析移動，則說明正反應放熱，溫度升高，反應速率增大，據此進行解答．

解答 解：（1）圖象分析可知反應物能量高于生成物，反應的焓變=E1-E2，E1＜E2，焓變為負值，反應是放熱反應，
故答案為：放熱；＞；
（2）①圖象分析可知反應進行到2min，X、Y、Z的物質的量不變，說明反應達到平衡狀態，
故答案為：2； 
②圖象分析XY為反應物，Z為生成物，X在反應過程中消耗物質的量為：1.0mol-0，7mol=0.3mol，Y的消耗物質的量為：1.0mol-0.9mol=0.1mol，Z物質的量增大，增加的物質的量為0.2mol，則X、Y、Z物質的量之比為：0.3：0.1：0.2=3：1：2，
則反應的化學方程式為：3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（3）①反應進行到p點時，生成物C的物質的量不再變化，說明反應達到平衡狀態，正逆反應速率相等，
故答案為：=；  
②結合圖象可知，a、b兩點時C的物質的量相同，則a、b兩點時A、B的物質的量也一定相等，但是由于t₂溫度高于t₁，則反應速率v_a＜v_b，
故答案為：＜．

點評 本題考查物質的量隨時間的變化曲線，題目難度中等，注意化學平衡的特征以及外界條件對化學平衡的影響，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．