Question

【題目】Ⅰ、某溫度時，在一個 10L 的恒容容器中，X、Y、Z 均為氣體，三種物質(zhì)的物 質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；

（2）反應(yīng)開始至 2min，以氣體 Z 表示的平均反應(yīng)速率為______；

（3）平衡時容器內(nèi)混合氣體密度比起始時______（填“變大”，“變小”或“不變” 下同），混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時__________；

（4）將 a mol X 與 b mol Y 的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足： n（X）=n（Y）=2n（Z），則原混合氣體中 a：b=______。

Ⅱ、在恒溫恒容的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強(qiáng)，②混合 氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏 色，⑥各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比

（1）一定能證明 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____（填序號，下同）。

（2）一定能證明 I2(g)＋H2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ______。

（3）一定能證明 A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。（B C D 均無色）

III 、某化學(xué)反應(yīng) 2AB＋D 在四種條件下進(jìn)行，B、D 起始濃度為 0，反應(yīng)物 A 的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如表：

實驗序號	時間 濃度 溫度	0	10	20	30	40	50	60
1	800	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

比較實驗 4 和實驗 1 可推測該正反應(yīng)是_____反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。 理由_________

Answer 1

【答案】3X+Y2Z 0.01mol/(Lmin) 不變 變大 7∶5 ①③④ ⑤ ②④ 吸熱 由實驗1到實驗4升高溫度，平衡時反應(yīng)物A的濃度減小，說明平衡右移，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

【解析】

I．(1)根據(jù)圖象判斷出反應(yīng)物和生成物，再根據(jù)化學(xué)方程式中反應(yīng)的物質(zhì)系數(shù)之比等于各個物質(zhì)的量的變化量之比書寫方程式；

(2)根據(jù)化反應(yīng)速率v=計算；

(3) 混合氣體密度ρ=，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=，據(jù)此分析判斷；

(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的三段式進(jìn)行計算；

Ⅱ、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析判斷；

III 、根據(jù)溫度對化學(xué)平衡移動的影響分析判斷。

I．(1)根據(jù)圖示，X和Y是反應(yīng)物，Z是生成物，X、Y、Z的變化量之比是0.3∶0.1∶0.2=3∶1∶2，最終三者同時存在，為可逆反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z；

(2)反應(yīng)開始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率v==0.01mol/(Lmin)，故答案為：0.01mol/(Lmin)；

(3)混合氣體密度ρ=，從開始到平衡，質(zhì)量是守恒的，氣體的體積不變，所以密度始終不變；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=，氣體的質(zhì)量不變，但混合氣體的物質(zhì)的量減小，則M變大，故答案為：不變；變大；

(4)設(shè)Y物質(zhì)的量的變化量是x，

當(dāng)n(X)=n(Y)=2n(Z)時，a-3x=b-x=4x，則a=7x，b=5x，所以原混合氣體中a∶b=7∶5，故答案為：7∶5；

Ⅱ、(1)對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，①混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故①正確；②混合氣體的質(zhì)量和體積始終不變，則氣體的密度始終不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故②錯誤；③反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少，則混合氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故③正確；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故④正確；⑤反應(yīng)物和生成物均為無色，混合氣體的顏色一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故⑤錯誤；⑥只要反應(yīng)發(fā)生就有各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故⑥錯誤；故答案為：①③④；

(2)對于反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g)，①混合氣體的壓強(qiáng)一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故①錯誤；②混合氣體的密度一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故②錯誤；③混合氣體的總物質(zhì)的量一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故③錯誤；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故④錯誤；⑤混合氣體的顏色不變，說明碘蒸氣的濃度不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故⑤正確；⑥只要反應(yīng)發(fā)生就有各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故⑥錯誤；故答案為：⑤；

(3)對于反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，A為固體。①混合氣體的壓強(qiáng)一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故①錯誤；②反應(yīng)后氣體的質(zhì)量增大，體積不變，混合氣體的密度不變，說明氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故②正確；③混合氣體的總物質(zhì)的量一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故③錯誤；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，說明氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故④正確；⑤反應(yīng)物和生成物均為無色，混合氣體的顏色一直不變，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故⑤錯誤；⑥只要反應(yīng)發(fā)生就有各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，不能說明達(dá)平衡狀態(tài)，故⑥錯誤；故答案為：②④；

III 、比較實驗4和實驗1可知，平衡時實驗4反應(yīng)物A的濃度小，由實驗1到實驗4，升高溫度，平衡右移，而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；由實驗1到實驗4升高溫度，平衡時反應(yīng)物A的濃度減小，說明平衡右移，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。