Question

某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據，試填寫下列空白：

（1）該反應的化學方程式為                   ；
（2）從開始至2min，Z的平均反應速率為           ；
（3）3min時，混合物中X的物質的量濃度為                 。
（4）2分鐘后X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明在這個條件下，反應已達到了                  狀態。
（5）下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態的是                   （填序號）

A．X、Y、Z的物質的量之比為1∶2∶3

B．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化

C．單位時間內每消耗3 mol X，同時生成2 mol Z

D．混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化

E．混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化
F．混合氣體的平均相對分子質量不再隨時間的變化而變化
G．混合氣體的密度不再隨時間的變化而變化
H．2υ_正（X）= 3υ_逆（Z）

Answer 1

（5分）（1）3X+Y2Z；（2）0.05mol/(L·min)；（3）0.35mol/L；
（4）化學平衡；（5）BEFH

試題分析：（1）根據圖像可知，反應進行到2min時物質的濃度不再發生變化，說明反應達到平衡狀態。此時消耗X和Y的物質的量分別是0.3mol、0.1mol，生成Z的物質的量是0.2mol，所以根據變化量之比是相應的化學計量數之比可知，該反應的化學方程式是3X＋Y2Z。
（2）從開始至2min，Z的平均反應速率為＝0.05mol/(L·min)。
（3）3min時，混合物中X的物質的量濃度為0.7mol÷2L＝0.35mol/L。
（4）2分鐘后X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明在這個條件下，反應已達到了平衡狀態。
（5）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。平衡時各種物質的濃度不再發生變化，但各種的濃度之間不一定滿足某種關系，A不能說明。該反應是體積減小的可逆反應，所以當壓強或物質的量不再發生變化時可以說明，BE正確。C中反應速率的方向相同，速率之比是相應的化學計量數之比，因此C中的關系始終是成立，不正確。根據質量守恒定律可知，D中的關系始終是成立的，不能說明�；旌蠚獾钠骄�相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，所以F可以說明。密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，G不正確，H中反應速率的方向相反，且滿足速率之比是相應的化學計量數之比，正確，因此答案選BEFH。
點評：該題是中等難度的試題，試題基礎性強，在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養，有利于培養學生的邏輯推理能力和規范的答題能力。該題的難點是平衡狀態的判斷。