Question

I.某温度时，在一个容积为2 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，试填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式为_______________________。

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

（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：

①压强是开始时的____________倍；

②若此时将容器的体积缩小为原来的倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为____________反应(填“放热”或“吸热”)。

Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应：4NO₂(g)＋O₂(g)2N₂O₅(g) ΔH＜0的影响。

（1）图像中T₁和T₂的关系是T₁________T₂(填“＞”、“＜”或“＝”)；

（2）比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO₂的转化率最大的是__________(填字母)；

（3）若容器体积为1 L，n＝1 mol，NO₂的转化率为50%，则此条件下(T₂)，反应的平衡常数K＝___________。

Answer

I．（1）3X＋Y2Z（2）0.05mol·L－1·min－1（3）①0.9②放热）

Ⅱ.（1）＞（2）c（3）0.125(1/8)

【解析】

试题分析：I.（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＋Y2Z。

（2）反应开始至2min，气体Z的物质的量变化为0.2mol，所以v（Z）=0.2mol÷(2L×2min)=0.05 mol·L－1·min－1。

（3）①反应前气体总物质的量为1mol+1mol=2mol，平衡时气体总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol =1.8mol，则P(平)：P（始）=1.8÷2=0.9倍。

②在绝热容器中，对于反应3X＋Y2Z，若将容器的体积缩小为原来的1/2倍，平衡正向移动，达到平衡时，容器内温度将升高，说明正向为放热反应。

II.（1）反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T1到T2 ，N2O5的量增加，T1＞T2；

（2）b点代表平衡状态，c点又加入了氧气，平衡向右移动，NO2的转化率增大，反应物NO2的转化率最大的是c；

（3）NO2和O2的物质的量之比为4：1，达平衡N2O5的百分含量最大，

4NO2（g）+O2（g）⇌2N2O5（g）

初起：4mol 1mol 0

变化：2mol 0.5mol 1mol

平衡：2mol 0.5mol 1mol

所以K=12÷（24×0.5）=0.125。

考点：考查可逆反应，化学反应速率和化学平衡，化学平衡的计算等知识。