Question

某温度下,在2 L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t₁ min时到达平衡，如图所示：

(1)①该反应的化学方程式是_______________________________。

②在t₁ min时,该反应达到了____状态，下列可作为判断反应已达到该状态的是____。

A.X、Y、Z的反应速率相等           B.X、Y的反应速率比为2∶3

C.生成3 mol Y的同时生成1 mol Z    D.生成1 mol Z的同时生成2 mol X

(2)①若上述反应中X、Y、Z分别为NH₃、H₂、N₂,且已知1 mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量，则至t₁ min时，该反应吸收的热量为____：在此t₁ min时间内，用H₂表示反应的平均速率v(H₂)为_________。

②两位同学讨论放热反应和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为说法中正确的是____同学。

Answer

2X3Y+Z 平衡 D 36.8 kJ 0.6/t1 mol·L-1·min-1 乙

【解析】

（1）根据物质的变化量之比是化学计量数之比分析解答；结合平衡状态的特征分析判断；

（2）根据反应热结合图像计算反应吸热的热量；根据化学反应速率的含义计算反应速率；

（3）根据影响反应热的因素分析解答。

（1）①根据图像，X为反应物，Y和Z为生成物，t1min时消耗X0.8mol，生成Z是0.4mol，生成Y是1.2mol，根据化学计量数之比等于物质的量变化之比可知该反应方程式为2X3Y＋Z；

②根据图像可知在t1min时反应达到平衡；

A、没有指明反应速率的方向，无法判断是否反应达到平衡状态，故A错误；

B、X、Y的反应速率比为2∶3不能说明正逆反应速率相等，因此不能说明反应达到化学平衡状态，故B错误；

C、反应都是向正反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，故C错误；

D、生成1molZ，说明反应向正反应方向进行，生成2molX，说明反应向逆反应方向进行，且生成量比值等于化学计量数之比，因此能够说明反应达到平衡，故D正确；

答案选D。

（2）①已知1 mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量，至t1min时消耗氨气0.8 mol，则该反应吸收的热量为0.8×46kJ＝36.8kJ；在此t1min时间内生成氢气是1.2mol，浓度是0.6mol/L，则用H2表示反应的平均速率为v(H2)为0.6/t1 mol/(L•min）；

②有些放热反应也需要加热，如铝热反应，因此甲同学说法错误，要持续加热才能进行的反应是吸热反应，故乙同学说法正确。