Question

某温度时, 在一个0.5 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图中数据回答下列问题：

(1)该反应的化学方程式为                                    。

(2)反应开始至2 min，以气体Z表示的平均反应速率为           。

(3)用物质X表示的化学反应速率为0.2与用物质Y表示的化学反应速率为0.1，哪个快？（      ）

a．前者             b．后者             c.一样快   d.无法比较

(4)若X、Y、Z均为气体，2 min后反应达到平衡，反应达平衡时:

①此时体系的压强是开始时的       倍；

②达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时         (填“增大”“减小”或“相等”)。 

Answer

（12分）(1) 3X + Y2Z [3分] (2)0.2mol•L-1•min-1 [2分]

(3) b [2分] (4)0.9[3分] (5)增大[2分]

【解析】

试题分析：（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol＝3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y 2Z。（2）在2min时间内，用Z表示反应的平均速率v（Z）＝＝0.2mol/（L•min）。

（3）因为反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以如果用物质X表示的化学反应速率为0.2，则根据方程式可知，用物质Y表示的反应速率是0.2mol/（L•min）÷3＝0.067mol/（L•min）＜0.1mol/（L•min），因此后者反应速率快，答案选b。

（4）①根据图像可知，平衡时XYZ的物质的量分别是（mol）0.7、0.9和0.2，所以此时体系的压强是开始时的（0.7+0.9+0.2）÷2＝0.9倍。

②正方应是体积减小的，而气体的质量不变，所以达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料是增大。

考点：考查化可逆反应的有关计算、化学平衡图象分析