Question

(9分)某溫度時，在2  L密閉容器中氣態物質X和Y反應生成氣態物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如下表所示。

(1)根據下表中數據，在下圖中畫出X、Y、Z的物質的量(n)隨時間(t)變化的曲線：

 

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

(2)體系中發生反應的化學方程式是___________________________________________；

(3)列式計算該反應在0～3 min時間內產物Z的平均反應速率：___________________；

(4)該反應達到平衡時反應物X的轉化率α等于                     ；

 (5)如果該反應是放熱反應。改變實驗條件(溫度、壓強、催化劑)得到Z隨時間變化的曲線1、2、3(如下圖所示)則曲線1、2、3所對應的實驗條件改變分別是：1______________，2______________，3______________。

 

Answer 1

【答案】

(1)    (2)X＋2Y2Z

(3)＝0.083 mol·L^－1·min^－1   (4)45%  (5)升高溫度 加入催化劑 增大壓強

【解析】本題考查化學反應速率和化學平衡的綜合運用，圖像識別和有關計算。

（1）根據題目中表格給出的數據，在坐標系中找出相應的點，然后用光滑的曲線描點即可。

（2）考查可逆反應的有關計算，一般采用三段式計算，即

           aX   +  bYcZ

起始量（mol）  1.00     1.00       0

轉化量（mol）  0.45     0.9       0.9

平衡量（mol)   0.55     0.1       0.9

根據各物質的物質的量的變化量之比是相應的化學計量數之比可知，體系中發生反應的化學方程式是： X+2Y2Z。

（3）根據圖像可知在3min時，生成物Z的物質的量為0.5mol，其平均速率為

0.083mol/L·min。

（4）平衡時X的物質的量是0.55mol，消耗X是0.45mol，所以X的轉化率等于0.45mol÷1.00mol×100％＝45％。

（5）由題目所給圖象可知，在1中，平衡時Z的物質的量小于原平衡的物質的量，說明平衡逆向移動，條件為升高溫度；在2中，平衡時Z的物質的量與原平衡相同，且速率加快，條件為加入催化劑；在3中，平衡正向移動，且速率加快，條件為加壓。