Question

【題目】300℃時，將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應：X(g) +Y(g)2Z(g) ΔH＜0，一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數(shù)據(jù)如下表：

t/min	2	4	7	9
n(Y)/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

回答下列問題：

（1）反應0~2 min Z的平均速率v(Z)=_____________

（2）能判斷該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是_____________

A．生成X的速率是生成Z的速率的2倍

B．容器內壓強保持不變

C．容器內氣體的密度保持不變

D．容器內各氣體的濃度保持不變

（3）要提高上述反應的轉化率，可采取的措施是_____________（任寫一種）。

（4）溫度為300℃時，該反應的化學平衡常數(shù)K＝_______________

（5）若起始時向該容器中充入X、Y、Z各0.20 mol，則反應將向____（填“正”或“逆”）反應方向進行，達平衡時Z的體積分數(shù)與上述平衡相比______（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

【答案】（12分，每空2分）（1）0.004 mol/（Lmin）； （2）D ；

（3）降低溫度；（4）1.44；（5）正；不變。

【解析】

試題（1）反應0~2 min Z的平均速率v（Y）= （0.16 mol-0.12mol）÷10 L÷2min=0.002mol/（Lmin），根據(jù)方程式可知V（Z）="2" v（Y），所以V（Z）= 0.004mol/（Lmin）；（2）A．生成X的速率是生成Z的速率的2倍，則反應逆向移動，錯誤；B．由于該反應是反應前后氣體體積不變的反應，因此在任何時刻氣體的壓強都不變，故容器內壓強保持不變不能作為判斷平衡的標志，錯誤；C．由于氣體的質量不變，容器的容積不變，因此在任何時刻容器內氣體的密度保持不變，故不能作為判斷平衡的標準，錯誤；D．容器內各氣體的濃度保持不變，則任何物質的消耗速率和產生速率相等，反應處于平衡狀態(tài)，正確。（3）由于該反應的正反應是放熱反應，要提高上述反應的轉化率，可采取的措施是降低溫度；（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：在溫度為300℃時，達到平衡時，Y的物質的量是0.1mol，反應消耗0.06mol，則反應產生Z是0.12mol，平衡時X的物質的量是0.1mol，所以該反應的化學平衡常數(shù)。（5）若起始時向該容器中充入 X、Y、Z 各 0.20 mol，則Q等于1，小于K，所以反應向正向進行；在等溫等容的條件下，對于氣體分子數(shù)目相等的反應，極值轉化后比值相等，則等效，極值轉化后，c（X）:c（Y）相等，因此達平衡時 Z 的體積分數(shù)不變.