Question

【題目】某溫度時, 在一個2 L的密閉容器中,X、Y、Z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2 min,以氣體Z表示的平均反應速為 ___________________________。

(3)若X、Y、Z均為氣體,2 min后反應達到平衡,反應達平衡時:

①此時體系的壓強是開始時的_____________倍;

②達平衡時,容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始投料時 ___(填”增大”“減小”或”相等”)。

Answer 1

【答案】3X＋Y2Z 0.05mol/(L·min) 0.9 增大

【解析】

（1）根據圖像，X和Y的物質的量減少，X和Y為反應物，Z的物質的量增多，Z為生成物。2min后各組分的物質的量保持不變，達到了該條件下的最大限度，故該反應為可逆反應。利用物質的量變化等于化學計量數之比，X、Y、Z的物質的量變化比值為(1.0－0.7)：(1.0－0.9)：0.2=3：1：2，該反應的化學方程式為3X＋Y2Z；

（2）根據化學反應速率的數學表達式，v(Z)==0.05mol/(L·min)；

（3）①利用壓強之比等于物質的量之比，開始是組分的總物質的量為(1.0mol＋1.0mol)=2.0mol，達到平衡時，組分的總物質的量為(0.9mol＋0.7mol＋0.2mol)=1.8mol，反應達到平衡時的壓強與起始壓強之比為1.8mol：2.0mol=9：10，此時體系的壓強是開始時的0.9倍；

②混合氣體的平均摩爾質量為M=，組分都是氣體，氣體總質量不變，總物質的量減少，即混合氣體的平均摩爾質量增大。