Question

20．某溫度時，在一個容積為2L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(jù)圖中數(shù)據(jù)，完成下列問題：
（1）該反應的化學方程3X+2Y?3Z；
（2）反應開始至2min，氣體Z的平均反應速率為0.125mol/（L．min）；
（3）若X、Y、Z均為氣體，則反應起始時與平衡后的壓強之比是4：3．
（4）達到平衡后，下列說法不正確的是BD
A．X、Y、Z的濃度之比是1：2：3
B．X的消耗速率和Y的生成速率相等
C．Z的濃度保持不變
D．升高溫度重新達到平衡，Z的濃度減小，則該反應為吸熱反應．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖知，隨著反應的進行，X、Y的物質的量減少而Z的物質的量增大，所以X和Y是反應物、Z是生成物，10min時反應達到平衡狀態(tài)，則參加反應的△n（X）=（1.00-0.25）mol=0.75mol、△n（Y）=（1.00-0.50）mol=0.50mol、△n（Z）=（0.75-0）mol=0.75mol，同一可逆反應中同一時間段內參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數(shù)之比；
（2）0-2min內Z的平均反應速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）恒溫恒容條件下，氣體的壓強之比等于其物質的量之比，反應前氣體的總物質的量=1.00mol×2=2.00mol，平衡是氣體總物質的量=（0.25+0.50+0.75）mol=1.5mol；
（4）A．相同容器中，X、Y、Z的濃度之比等于其物質的量之比；
B．該反應中X、Y的計量數(shù)之比為3：2，當X的消耗速率與Y的生成速率之比為3：2時該反應達到平衡狀態(tài)；
C．當Z的濃度保持不變時，正逆反應速率相等；
D．升高溫度重新達到平衡，Z的濃度減小，平衡逆向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動．

解答 （1）根據(jù)圖知，隨著反應的進行，X、Y的物質的量減少而Z的物質的量增大，所以X和Y是反應物、Z是生成物，10min時反應達到平衡狀態(tài)，則參加反應的△n（X）=（1.00-0.25）mol=0.75mol、△n（Y）=（1.00-0.50）mol=0.50mol、△n（Z）=（0.75-0）mol=0.75mol，同一可逆反應中同一時間段內參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.75mol：0.50mol：0.75mol=3：2：3，所以該反應方程式為3X+2Y?3Z，
故答案為：3X+2Y?3Z；
（2）0-2min內Z的平均反應速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.50mol-0}{2L}}{2min}$=0.125mol/（L．min），故答案為：0.125mol/（L．min）；
（3）恒溫恒容條件下，氣體的壓強之比等于其物質的量之比，反應前氣體的總物質的量=1.00mol×2=2.00mol，平衡是氣體總物質的量=（0.25+0.50+0.75）mol=1.50mol，所以反應起始時與平衡后的壓強之比=2.00mol：1.50mol=4：3，故答案為：4：3；
（4）A．相同容器中，X、Y、Z的濃度之比等于其物質的量之比=0.25mol：0.50mol=0.75mol=1：2：3，故A正確；
B．該反應中X、Y的計量數(shù)之比為3：2，當X的消耗速率與Y的生成速率之比為3：2時該反應達到平衡狀態(tài)，所以當X的消耗速率和Y的生成速率相等時該反應沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．當Z的濃度保持不變時，正逆反應速率相等，可逆反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．升高溫度重新達到平衡，Z的濃度減小，平衡逆向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動，所以正反應是放熱反應，故D錯誤；
故選BD．

點評 本題考查化學平衡計算及化學平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，把握參加反應的物質的量濃度變化量之比與計量數(shù)之比的關系是解本題關鍵，注意：只有反應前后改變的物理量才能作為平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，題目難度不大．