Question

某温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：

(1)由图中数据该反应的化学方程式为_____________________。

(2)反应开始至2 min，Z的平均反应速率为____，此时X的转化率为_____。

(3)5 min时Z的生成速率与6 min时Z的生成速率相比较，前者______后者(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)对于该反应，能增大正反应速率的的措施是________

A.增大容器容积  B.移走部分Y  C.通入大量X   D.升高温度   E.加催化剂

(5)此反应在三种不同情况下的反应速率分别为:

①v(X)=6mol/(L·min)     ②v(Y)= 6 mol/(L·min)    ③v(Z)=8 mol/(L·min)   

其中反应速率最快的是________(填编号)。

(6)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1 mol Z和同时生成1.5 mol X

f.X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2

Answer

3X+Y⇌2Z 0.05 mol/(L•min) 30% 等于 CDE ② 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2min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，故答案为3X+Y⇌2Z；

(2)反应开始至2min末，Z的反应速率为：v===0.05mol/(L•min) ， X的转化率为×100%=30%；

(3)图象分析可知，反应到5min后，物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，所以5 min时Z的生成速率与6 min时Z的生成速率相同，故答案为等于；

(4)根据影响反应速率的因素，降低温度反应速率减小，如果使用合适的催化剂，增加体系组分浓度，升温，其反应速率增大，故答案为CDE；

(5) 化为用同一物质表示的反应速率，则①v(X)=6mol/(L·min) ②v(Y)= 6 mol/(L·min) , v(X)=3 v(Y)=18 mol/(L·min) ③v(Z)=8 mol/(L·min) , v(X)=1.5 v(Y)=12 mol/(L·min), 比较可知，反应速率最快的是②, 故答案为②；

(6)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，故f错误，故答案为af。