Question

I．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。

(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 A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是_______。(注：B、C、D均为无色物质)

II．某温度时，在一个1L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)反应开始至2min，以气体Y表示的平均反应速率为________；

(2)该反应的化学方程式为___________；

(3)X的转化率___________，生成的Z的百分含量___________

(4)amolX与bmolY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＝___________。

Answer

①③④ ②④ 0.05mol(/L·min) 3X＋Y2Z 30%
7：5

【解析】

Ⅰ(1)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)中各物质均没有颜色，且正反应是气体分子数减小的反应；

①恒温恒容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，反应前后，气体的物质的量在改变，因此压强也会改变，当压强不变时，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡，①符合题意；

②根据，容器体积不变，各物质均为气体，气体质量不变，因此密度一直不变；则密度不变，不能判断反应是否达到平衡，②不符合题意；

③该反应，气体的总物质的量发生改变，当气体的总物质的量不变时，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡，③符合题意；

④根据，气体的总质量不变，但是气体的总物质的量变化，说明平均相对分子质量变化，当其不变的时候，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡，④符合题意；

⑤反应中各物质均没有颜色，因此颜色不变，不能判断反应是否达到平衡，⑤不符合题意；

综上一定能证明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的有①③④；

(2)反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)中各物质均没有颜色，且反应前后气体分子数不变；

①恒温恒容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，反应前后，气体的物质的量不变，因此压强总不变，当压强不变时，不能判断反应是否达到平衡，①不符合题意；

②根据，容器体积不变，A为固体，气体的质量会发生改变，因此密度会变化，当密度不变时，说明各物质的质量不变，反应达到平衡，②符合题意；

③该反应，气体的总物质的量一直不变；当气体的总物质的量不变时，不能判断反应是否达到平衡，③不符合题意；

④根据，气体的物质的量不变，但A为固体，气体的质量会发生改变，说明平均相对分子质量变化，当其不变的时候，说明各物质的质量不变，反应达到平衡，④符合题意；

⑤反应中各物质均没有颜色，因此颜色不变，不能判断反应是否达到平衡，⑤不符合题意；

综上一定能证明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是②④；

Ⅱ(1)反应开始至2min，Y的物质的量变化了1.0mol-0.9mol=0.1mol，则其平均速率；

(2)根据图像，X、Y的物质的量在减小，X、Y是反应物，X减小了0.3mol，Y减小了0.1mol，Z的物质的量在增加，Z为生成物，增加了0.2mol；在一化学反应中，各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3X＋Y2Z；

(3)根据图像，X开始物质的量为1mol，平衡时其物质的量为0.7mol，反应了0.3mol，则其转化率；生成的Z的百分含量；

(4)设反应转化了xmolY，根据化学方程式3X＋Y2Z，消耗了3xmolX，生成了2xmolZ，则剩余的(a－3x)molX和(b－x)molY，得到了2xmolZ，根据已知，则(a－3x)=(b－x)=2×2x，解得a=7x，b=5x，则a：b=7x：5x=7：5。