Question

某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如右图所示。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末，以气体X表示的平均反应速率为___________；反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为______________

(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中(X)=9mol·L^-1·min^-1，乙中(Y)=6mol·L^-1·min^-1，则反应________更快。

(4)恒温恒容条件下，能说明该反应达到化学平衡状态的标志是________

①混合气体的压强不再变化   ②混合气体的密度不再变化    ③X的百分含量不再变化

④混合气体的平均相对分子质量不再变化  ⑤(X) ：(Y)=3：1

A.①②⑤    B.①③④    C.②③④    D.③④⑤

Answer

3X+Y2Z 0.075mol·L-1·min-1 10:9 乙 B

【解析】

由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，结合，速率之比等于化学计量数之比得到化学方程式，达到平衡时，正逆反应速率相等，且各物质的浓度不变。

（1）由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，，且2min后物质的量不再变化，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；

（2）反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为（1.0+1.0）mol：（0.9+0.7+0.2）mol=10:9，故答案为：0.075mol·L-1·min-1；10:9；

（3）速率之比等于化学计量数之比，速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，，则反应乙的更快，故答案为：乙；

（4）①反应前后气体的体积不等，建立平衡的过程中气体的压强变化，混合气体的压强不再改变的状态，可说明达到平衡状态，故①选；

②该体系为恒容条件，且体系内物质总质量不变，则无论反应是否平衡，混合气体的密度都不变，混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，故②不选；

③X的百分含量不再变化，说明X的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故③选；

④体系内总质量不变，反应前后气体的体积不等，即前后的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，故④选；

故能说明反应达到平衡状态的是①③④，答案选B。