Question

某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据

(1)该反应的化学方程式为：_____

(2)反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为：____

(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是____(填序号)

A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

B．混合气体的压强不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z

D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

(4)在密闭容器里，通入a mol X(g)和b mol Y(g)，发生反应X(g) + Y(g) = 2Z(g)，当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化(选填“增大”、“减小”或“不变”)？

①降低温度：____

②加入催化剂：____

③增大容器的体积：____

Answer

3X + Y2Z 0.05 mol·L-1·min-1 AB 减小 增大 减小

【解析】

利用坐标图象推断X、Y、Z发生反应的化学方程式时，首先从图象的起点切入，依据物质的量的变化趋势确定反应物和生成物，其次利用各物质的物质的量的变化量，确定化学计量数，最后依据反应结束后是否存在某一物质的量为0，确定反应是可逆反应还是不可逆反应。利用某量判断平衡状态时，需分析题中所给的量是常量还是变量，变量不变是平衡状态；分析条件改变对反应速率的影响时，需分析条件改变后，能否引起分子碰撞次数的增大或活化能的降低。

(1)从反应起点看，X 、 Y为反应物，Z为生成物；从变化量之比等于化学计量数之比分析，化学计量数为3X+ Y→2Z；从反应的最终结果看，没有一种物质的物质的量为0，所以反应可逆，因此该反应的化学方程式为：3X + Y2Z。答案为：3X + Y2Z；

(2)反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为：=0.05 mol·L-1·min-1。答案为：0.05 mol·L-1·min-1；

(3)A．随着反应的进行，混合气体的总物质的量减小，当物质的量不变时，反应达平衡状态，A符合题意；

B．随着反应的进行，气体的总物质的量不断减小，混合气体的压强不断减小，当混合气体的压强不变时，气体的物质的量不变，反应达平衡状态，B符合题意；

C．不管反应是否达平衡，单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z，此时反应不一定达平衡状态，C不合题意；

D．不管反应进行到什么程度，混合气体的总质量都保持不变，所以混合气体总质量不变时，不一定达平衡状态，D不合题意；

故选AB。答案为：AB；

(4) ①降低温度：反应物的能量降低，有效碰撞次数减少，反应速率减小；

②加入催化剂：降低反应的活化能，增大活化分子百分数，化学反应速率加快；

③增大容器的体积：减小反应混合物的浓度，分子有效碰撞的次数减少，反应速率减慢；

答案为：减小；增大；减小。