Question

(l）某温度时，2L的密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的最随时间的变化如下图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为           ，反应开始至lmin，X的平均反应速率为       mol·L^-1。若4min 时反应达到最大限度，Z的物质的量等于0.4 mol，此时，X的转化率为          ，Y的物质的量浓度为           mol·L^-1。

（2）可逆反应：2NO₂(g)2NO(g)+O₂(g)，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（填序号）           

①单位时间内生成n molO₂的同时生成2n mol NO₂

②单位时间内生成n molO₂的同时生成2n mol NO

③用NO₂、NO、O₂的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : l 的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

Answer

（1）3X+Y2Z；0.15mol/(L·min)；60% ；0.4mol/L；（2）①④

【解析】

试题分析：根据图像可知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增大，说明X和Y是反应物、Z是生成物；反应到达平衡时，△n（X）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，△n（Y）=（1.0-0.8）mol=0.2mol，△n（Z）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一时间段内同一反应中，各物质的物质的量变化量之比与其计量数之比相等=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，由于各种物质的物质的量不变，所以该反应是可逆反应，故反应方程式为3X+Y2Z；从反应到1min时X的平均反应速率V(X)= (△n÷V)÷△t=(1.0−0.7)mol÷2L÷1min= 0.15 mol/（L•min）；根据3X+Y2Z中各种物质的物质的量变化关系可知，若Z的物质的量等于0.4mol，则参加反应的n（X）=1.5n（Z）=1.5×0.4mol=0.6mol，其转化率= (0.6mol÷1.0mol)×100%=60%；反应达到平衡状态时，剩余n（Y）=0.8mol，物质的量浓度=n÷V=0.8mol÷2L=0.4mol/L．；（2）①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n molNO2，说明反应v正=v逆，达到平衡状态，故①正确；②在任何时刻，单位时间内生成n mol O2是正反应，同时生成2n mol NO也是正反应，故不能说明达到平衡状态，故②错误；③无论反应是否达到平衡状态，反应速率之比等于化学计量数之比，不能说明达到平衡状态，故③错误；④混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故④正确；⑤无论反应是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度不变，不能说明达到平衡状态，故⑤错误；

考点：考查化学方程式的书写、化学反应速率的计算、关系及化学平衡状态的判断的知识。