Question

【題目】某溫度時，在2L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表所示。
（1）根據左表中數據，在圖中畫出X、Y、Z的物質的量（n）隨時間（t）變化的曲線：

（2）體系中發生反應的化學方程式是；
（3）列式計算該反應在0-3min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 ②③。

Answer 1

【答案】
（1）
（2）X+2Y2Z
（3） =0.083mol/(Lmin)
（4）45%
（5）升高溫度；加入催化劑；增大壓強
【解析】(1)根據左表中數據， X、Y、Z的物質的量(n)隨時間(t)變化的曲線為 ；
(2)由表中數據可知，X、Y為反應物，Z為生成物，1min時△n(X)=1mol-0.9mol=0.1mol，△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol，△n(Z)=0.2mol，9min后各物質的物質的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，物質的量變化量之比等于化學計量數之比，故反應方程式為X+2Y2Z；
(3)0-3min內w的反應速率= = =0.083mol/(Lmin)；
(4)由圖表數據可知反應到9min，反應達到平衡，反應達到平衡時反應物X的轉化率α= ×100%=45%；
(5)該可逆反應正反應為放熱反應，且為氣體體積減小的反應。由表中數據可知，平衡時Z的物質的量為0.9mol，由圖可知曲線①平衡后，反應到達平衡的時間變短，速率加快，說明改變的條件能加快反應速率，而且Z的物質的量為減小為0.6，Z的物質的量減小，故平衡向逆反應移動，不能是加催化劑或增大壓強，只能是升高溫度；曲線②平衡后，Z的物質的量為0.9mol，Z的物質的量未變，應是使用催化劑；曲線③平衡后，Z的物質的量為0.95mol，Z的物質的量增大，應是增大壓強；
所以答案是：（1）；（2）X+2Y2Z；（3）0.083mol/(Lmin)；（4）90%；（5）升高溫度；加入催化劑；增大壓強。
【考點精析】通過靈活運用反應速率的定量表示方法和化學平衡狀態本質及特征，掌握反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）即可以解答此題．