Question

16．（1）在兩個恒溫、恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應：
（甲）2X（g）?Y（g）+Z（s）
（乙）A（s）+2B（g）?c（g）+D（g），
當下列物理量不再發生變化時：
①混合氣體的密度
②反應容器中生成物的百分含量
③反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數之比
④混合氣體的壓強
⑤混合氣體的總物質的量
其中能表明（甲）達到化學平衡狀態是①②③④⑤，能表明（乙）達到化學平衡狀態是②③．
（2）一定溫度下，在2L的恒容密閉容器中，X，Y，Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：從反應開始到10s時，用Z表示的反應速率為0.079mol/（L•s），X的物質的量濃度減少了0.395mol/L，Y的轉化率為79%．

Answer 1

分析 （1）甲反應是氣體體積減小的反應，乙是氣體體積不變的反應，判斷反應達到平衡狀態的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，及其衍生的物理量分析判斷；注意乙反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應，所以不能用壓強判斷平衡；
（2）根據化學反應中各物質的物質的量變化量，圖象變化分析根據v=$\frac{△c}{△t}$計算化學反應速率；根據平衡圖象計算物質的量濃度及轉化率．

解答 解：（1）①混合氣體密度不變，甲反應是氣體體積減小的反應，甲容器中氣體體積不變，質量會變，密度也變，能判斷達到平衡，由于乙反應的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，容器的容積不變，所以密度始終不變，無法判斷乙是否達到平衡狀態；
②反應容器中生成物的百分含量不變是平衡標志；
③反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數之比，說明正逆反應速率相同，反應甲、乙達到平衡狀態；
④恒溫時，氣體壓強不再改變，乙反應的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，壓強始終不變，所以壓強不變無法判斷乙是否達到平衡狀態，可以判斷甲達到平衡狀態；
⑤甲反應是氣體體積減小的反應，乙是氣體體積不變的反應，混合氣體的總物質的量不變說明甲達到平衡狀態，乙不能判斷是否達到平衡狀態；
故答案為：①②③④⑤；②③；
（2）反應開始到10s，用Z表示的反應速率為：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.58mol}{2L}}{10s}$=0.079mol/（L•s），
反應開始到10s，X的物質的量濃度減少的量為：△c=$\frac{1.20mol-0.41mol}{2L}$=0.395mol/L，反應開始到10s時，Y的轉化率為$\frac{1.0mol-0.21mol}{1.0mol}$×100%=79%，
故答案為：0.079mol/（L•s）；0.395mol/L；79%．

點評 本題考查了化學平衡狀態的判斷，物質的量隨時間的變化曲線，以及化學平衡的計算，難度不大，注意反應前后氣體體積不變的化學反應不能用壓強來判斷是否達到平衡狀態．