Question

（12分） 300℃时，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：

X（g） +Y（g）2Z（g）  ΔH＜0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：

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

回答下列问题：

（1）反应0~2 min Z的平均速率v（Z）=        

（2）能判断该反应已经达到平衡状态的是        

A．生成X的速率是生成Z的速率的2倍  

B．容器内压强保持不变

C．容器内气体的密度保持不变           

D．容器内各气体的浓度保持不变

（3）要提高上述反应的转化率，可采取的措施是      （任写一种）。

（4）温度为300℃时，该反应的化学平衡常数K＝        

（5）若起始时向该容器中充入X、Y、Z各0.20 mol，则反应将向      （填“正”或“逆”）反应方向进行，达平衡时Z的体积分数与上述平衡相比      （填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer

（12分，每空2分）（1）0.004 mol/（L∙min）； （2）D ；

（3）降低温度；（4）1.44；（5）正；不变。

【解析】

试题分析：（1）反应0~2 min Z的平均速率v（Y）= （0.16 mol-0.12mol）÷10 L÷2min=0.002mol/（L∙min），根据方程式可知V（Z）=2 v（Y），所以V（Z）= 0.004mol/（L∙min）；（2）A．生成X的速率是生成Z的速率的2倍，则反应逆向移动，错误；B．由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此在任何时刻气体的压强都不变，故容器内压强保持不变不能作为判断平衡的标志，错误；C．由于气体的质量不变，容器的容积不变，因此在任何时刻容器内气体的密度保持不变，故不能作为判断平衡的标准，错误；D．容器内各气体的浓度保持不变，则任何物质的消耗速率和产生速率相等，反应处于平衡状态，正确。（3）由于该反应的正反应是放热反应，要提高上述反应的转化率，可采取的措施是降低温度；（4）根据表格数据可知：在温度为300℃时，达到平衡时，Y的物质的量是0.1mol，反应消耗0.06mol，则反应产生Z是0.12mol，平衡时X的物质的量是0.1mol，所以该反应的化学平衡常数。（5）若起始时向该容器中充入 X、Y、Z 各 0.20 mol，则Q等于1，小于K，所以反应向正向进行；在等温等容的条件下，对于气体分子数目相等的反应，极值转化后比值相等，则等效，极值转化后，c（X）:c（Y）相等，因此达平衡时 Z 的体积分数不变.

考点：考查化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、物质平衡转化率的计算及平衡移动的知识。