Question

某温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：

（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为__。

（2）反应开始至2min，Z的平均反应速率为__（列式计算，写出计算过程。）

（3）3min时，Z的生成速率与Z的消耗速率相比较，前者__（填“大于”“小于”或“等于”）后者。

（4）上述反应进行过程中，如果降低温度，则其反应速率___（填“增大”“减小”或“不变”）。

（5）下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是__（填字母）

a.混合气体的密度不变

b.混合气体的压强不变

c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率

d.X的浓度保持不变

e.生成1molZ和同时生成1.5molX

f.X、Y、Z的反应速率之比为3：2：1

Answer

3X+Y2Z 0.05mol·L-1·min-1 等于 减小 af

【解析】

(1)由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，△n(Y)=0.1mol，△n(Z)=0.2mol，△n(X)=0.3mol，则△n(Y):△n(Z):△n(X)=1:2:3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y⇌2Z；

(2)反应开始至2min末，Z的反应速率为：v===0.05mol·L-1·min-1；

(3)图象分析可知，反应到2min后，物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，所以3min后Z的生成速率和消耗速率相同；

(4)温度降低，单位体积内活化分子数会降低，分子运动速率会降低，有效碰撞频率会降低，化学反应速率会减小；

(5)a．气体质量和体积不变，无论该反应是否达到平衡状态，容器内密度始终不变，所以混合气体的密度不再变化不能判断平衡状态，故a错误；

b．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，当容器内压强保持不变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，混合气体的压强不再变化说明反应达到平衡状态，故b正确；

c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率说明达到化学平衡状态，故c正确；

d．各组分浓度不变达到化学平衡状态，所以X的浓度保持不变说明达到化学平衡状态，故d正确；

e．生成1molZ和同时生成1.5molX，说明正逆反应速率相等，即达到化学平衡状态，故e正确；

f．各组分反应速率之比等于其化学计量数之比，故X、Y、Z的反应速率之比为3：1：2，且与是否达到化学平衡状态无关，故f错误；

故答案为af。