Question

【題目】T℃時在2L密閉容器中使X（g）與Y（g）發生反應生成Z（g），反應過程中X、Y、Z的物質的量變化如圖1所示，3分鐘時達到平衡；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，Y的體積百分含量與時間的關系如圖2所示。

（1）容器中發生的反應可表示為_________________________；

（2）反應進行的前3min內，用X表示的反應速率v（X）=_____________；

（3）保持其他條件不變，升高溫度，該反應的化學平衡將________方向移動；（填“正反應”或“逆反應”）

（4）①若X為有色氣體，T℃ 時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半，則達到新的平衡后，容器內氣體的顏色較原平衡時________；（填“變深、變淺或不變”）

②一定條件下的密閉容器中，該反應達到平衡，要提高氣體Y的轉化率，可以采取的措施是_________（填字母代號）；

a．高溫高壓 b．加入催化劑 c．減少Z的濃度 d．增加氣體Y的濃度

（5）在體積為2L的密閉容器中，充入2mol X和1mol Y進行反應，2min后反應達到平衡，此時平衡混合物中X為0.4mol/L，則Y的轉化率為________。

Answer 1

【答案】3X(g)+Y(g)2Z(g) 0.1mol/(Lmin) 正反應 變深 ac 40%

【解析】

(1)根據圖示1可知：X、Y是反應物，Z是生成物，根據反應的物質的量的比等于化學計量數之比確定化學計量數，由于最終各種物質都存在，說明該反應是可逆反應，據此書寫反應的方程式；

(2)根據v=計算出反應進行的前3min內，用X表示的反應速率v(X)；

(3)由圖2可知，溫度T2到達平衡需要的時間較短，故T2＞T1，溫度越高Y的含量降低，升高溫度平衡向正反應方向移動；

(4)①根據X濃度的變化分析判斷顏色的變化；②根據平衡移動的方向結合題意分析判斷；

(5)根據三段式分析計算。

(1)由圖1知，X的物質的量減少量為：(2.0-1.4)mol=0.6mol，Y的物質的量減少量為：(1.6-1.4)mol=0.2mol，X、Y為反應物；Z的物質的量增加量為：(0.8-0.4)mol=0.4mol，Z為生成物，同一化學反應同一時間段內，反應物減少的物質的量和生成物增加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=0.6mol∶0.2mol∶0.4mol=3∶1∶2，所以反應可表示為：3X(g)+Y(g)2Z(g)，故答案為：3X(g)+Y(g)2Z(g)；

(2)反應進行的前3min內，用X表示的反應速率為：v(X)==0.1mol/(Lmin)，故答案為：0.1mol/(Lmin)；

(3)“先拐平數值大”，根據圖2可知，T2＞T1，升高溫度后Y的含量減少，即平衡向正反應方向移動，故答案為：正反應；

(4)①若X為有色氣體，T℃ 時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半，相當于增大壓強，平衡正向移動，但所有物質的濃度均增大，則達到新的平衡后，容器內氣體的顏色較原平衡時變深，故答案為：變深；

②a．高溫高壓，平衡正向移動，氣體Y的轉化率增大，故a正確；b．加入催化劑，平衡不移動，Y的轉化率不變，故b錯誤；c．減少Z的濃度，平衡正向移動，氣體Y的轉化率增大，故c正確；d．增加氣體Y的濃度，雖然平衡正向移動，但氣體Y的轉化率減小，故d錯誤；故答案為：ac；

(5)① 3X(g) + Y(g) 2Z(g)

開始(mol/L)： 1 0.5 0

轉化(mol/L)：0.6 0.2 0.4

平衡(mol/L)：0.4 0.3 0.4

所以Y的轉化率為×100%=40%，故答案為：40%；