Question

【題目】I.某溫度時，在一個10L恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據填空：

（1）該反應的化學方程式為_________________。

（2）反應開始至2min，以氣體X表示的平均反應速率為________________。

（3）平衡時容器內氣體的壓強與起始時比________________（填“變大”，“變小”或“相等”下同），混合氣體的密度與起始時比________________。

（4）將amolX與bmolY的混合氣體發生上述反應，反應到某時刻各物質的量恰好滿足：n(X)=n(Y)=2n(Z)，則原混合氣體中a：b=____。

Ⅱ．在恒溫恒壓的密閉容器中，當下列物理量不再發生交化時：①混合氣體的壓強；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質的量；④混合氣體的平均相對分子質量；⑤各反應物或生成物的反應速率之比等于化學計量數之比

（1）一定能證明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態的是________（填序號，下同）。

（2）一定能證明NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g)達到平衡狀態的是______。

Answer 1

【答案】3X+Y2Z0.015 mol/(L·min)變小不變7:5②③④③

【解析】

I.根據圖像X和Y的物質的量減小，說明作反應物，Z的物質的量增大，說明作生成物，化學反應速率之比等于化學計量數之比，同時間同體積，物質的量變化等于化學計量數之比，結合問題通過三段式計算。

II.在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態，據此解答。

I.（1）根據圖像，X和Y的物質的量減小，說明作反應物，Z的物質的量增大，說明作生成物，化學反應速率之比等于化學計量數之比，同時間同體積，物質的量變化等于化學計量數之比，即三者物質的量變化為(1－0.7)：(1－0.9)：0.2=0.3：0.1：0.2=3：1：2，反應方程式為：3X+Y2Z；

（2）v(X)=0.3/(2×10)mol/(L·min)=0.015 mol/(L·min)；

（3）根據方程式可知平衡時容器內氣體的壓強與起始時比變小；組分都是氣體，容積不變，氣體的質量不變，因此反應前后氣體密度不變；

（4） 3X+Y2Z

起始量（mol） a b 0

變化量（mol） 3x x 2x

時刻量（mol）a－3x b－x 2x

n（X）=n（Y）=2n（Z），因此有a－3x=b－x，a－3x=4x，解得a=7x，b=5x，因此a：b=7x：5x=7：5；

II.（1）①反應在恒溫恒壓下進行，因此壓強不變不能說明反應達到平衡，①錯誤；②組分都是氣體，氣體質量不變，是恒壓狀態，容器的體積減小，因此密度不變能說明反應達到平衡，②正確；③正反應氣體物質的量減少，因此總物質的量不變，說明反應達到平衡，③正確；④根據M=m/n，組分都是氣體，氣體質量不變，正反應氣體物質的量減小，因此當M不變，說明反應達到平衡，④正確；⑤沒有指明反應進行方向，不能說明反應達到平衡狀態，⑤錯誤；答案選②③④；

（2）①反應在恒溫恒壓下進行，因此壓強不變不能說明反應達到平衡，①錯誤；②只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此密度始終不變，不能說明反應達到平衡，②錯誤；③正反應氣體物質的量增加，因此總物質的量不變，說明反應達到平衡，③正確；④只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此混合氣體的平均相對分子質量始終不變，不能說明反應達到平衡，④錯誤；⑤反應物是固體，不能表示反應速率，只有生成物中有氣體，且體積比固定，因此生成物的反應速率之比等于化學計量數之比不能說明反應達到平衡狀態，⑤錯誤；答案選③。