Question

Ⅰ.某温度时，在一个10L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据填空：

（1）该反应的化学方程式为____________________；

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

（3）平衡时容器内混合气体密度比起始时__________（填“变大”，“变小”或“相等”下同），混合气体的平均相对分子质量比起始时___________；

（4）将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：

n（X）=n（Y）=2n（Z），则原混合气体中a：b=___________。

Ⅱ．在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比

（1）一定能证明2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)达到平衡状态的是_______（填序号，下同）。

（2）一定能证明I₂(g)＋H₂(g)2HI(g)达到平衡状态的是 _________。

（3）一定能证明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是________。

Answer

3X+Y2Z 0.01 mol/（L·min） 相等 变大 7：5 ①③④ ⑤ ②④

【解析】I.（1）本题考查化学反应速率规律的应用，根据图像，X和Y的物质的量减小，说明作反应物，Z的物质的量增大，说明作生成物，化学反应速率之比等于化学计量数之比，同时间同体积，物质的量变化等于化学计量数之比，即三者物质的量变化为(1－0.7)：(1－0.9)：0.2=0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应方程式为：3X+Y2Z；（2）本题考查化学反应速率的计算，v(Z)=0.2/(2×10)mol/(L·min)=0.01 mol/(L·min)；（3）组分都是气体，容积不变，因此反应前后气体密度不变，根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，向正反应方向进行，气体物质的量减小，则M增大；（4）考查化学平衡的计算， 3X+Y2Z

起始： a b 0

变化： 3x x 2x

某时刻：a－3x b－x 2x n（X）=n（Y）=2n（Z），因此有a－3x=b－x，a－3x=4x，a=7x，b=5x，因此a：b=7x：5x=7：5； II.本题考查化学平衡状态的判断，（1）①反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变，说明反应达到平衡，故①正确；②组分都是气体，气体质量不变，是恒容状态，容器的体积不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故②错误；③向正反应方向进行，气体物质的量减少，因此总物质的量不变，说明反应达到平衡，故③正确； ④根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，向正反应方向进行，气体物质的量减小，因此当M不变，说明反应达到平衡，故④正确；⑤组分都是无色气体，因此颜色不变，不能说明反应达到平衡，故⑤错误；⑥没有指明反应进行方向，故⑥错误；（2）①反应前后气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故①错误；②组分都是气体，气体质量不变，是恒容状态，容器的体积不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故②错误；③反应前后气体系数之和相等，因此物质的量不变，不能说明反应达到平衡，故③错误； ④根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，气体总物质的量不变，因此当M不变，不能说明反应达到平衡，故④错误；⑤I2是有颜色的气体，因此颜色不变，说明反应达到平衡，故⑤正确；⑥没有指明反应进行方向，故⑥错误；（3）①反应前后气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故①错误；②A为固体，其余为组分都是气体，气体质量增加，是恒容状态，容器的体积不变，因此密度不变，说明反应达到平衡，故②正确；③气体物质的量不变，因此总物质的量不变，不能说明反应达到平衡，故③错误； ④根据M=m/n，气体质量增加，气体物质的量不变，因此当M不变，说明反应达到平衡，故④正确；⑤题目中没有说明气体的颜色，因此颜色不变，不能说明反应达到平衡，故⑤错误；⑥没有指明反应进行方向，故⑥错误。

点睛：本题易错点是化学反应速率的计算，化学反应速率是单位之间内反应物浓度减少或生成物浓度的增加，注意是浓度的变化，同时注意单位的书写，mol/(L·min)或mol·L－1·min－1。