Question

某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質X和Y反應生成氣態(tài)物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如表所示．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在上圖中畫出X、Y、Z的物質的量（n）隨時間（t）變化的曲線：
（2）體系中發(fā)生反應的化學方程式是

 

（3）該反應在0-3min時間內產物Z的平均反應速率：

 

（4）該反應達到平衡時反應物X的轉化率α等于

 

；
（5）改變下列反應條件，該反應的反應速率將如何改變？（填“增大”、“減小”或“不變”）

改變的反應條件	反應速率改變的結果
降低反應體系的溫度
將容器的體積改為1L
使用催化劑
保持容器體積不變，充入一定量氦氣，增大壓強

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學反應速率的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題,化學反應速率專題

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，開始時的物質的量為1mol，故X、Y的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始濃度為0，7min時反應到達平衡，平衡時X的物質的量為0.55mol，故X的平衡濃度為

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡時Z的物質的量為0.45mol，故Z的平衡濃度為

0.45mol

2L

=0.225mol/L，據(jù)此作圖；
（2）根據(jù)參加反應的物質的量之比等于計量數(shù)之比書寫方程式；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出0-3min時間內產物Z的濃度變化，再求出反應速率；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出到達平衡時轉化的X的物質的量，再求出轉化率；
（5）根據(jù)溫度、壓強、催化劑對反應速率的影響分析．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，開始時的物質的量為1mol，故X、Y的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始濃度為0，7min時反應到達平衡，平衡時X的物質的量為0.55mol，故X的平衡濃度為

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡時Z的物質的量為0.45mol，故Z的平衡濃度為

0.45mol

2L

=0.225mol/L，以橫坐標為時間，從坐標為X、Z的物質的量（n），
根據(jù)以上數(shù)據(jù)作圖：，
故答案為：；
（2）由表中數(shù)據(jù)看出反應從開始到平衡，X的物質的量減小，應為反應物，0～9min物質的量變化值為1.00mol-0.55mol=0.45mol，
Y的物質的量減小，應為反應物，0～9min物質的量變化值為1.00mol-0.10mol=0.90mol，
Z的物質的量增多，應為是生成物，物質的量的變化值為0.90mol，
根據(jù)物質的量的變化與化學計量數(shù)呈正比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45mol：0.90mol：0.90mol=1：2：2，則反應方程為：X+2Y?2Z；
故答案為：X+2Y?2Z；
（3）0-3min時間內產物Z的平均反應速率為：

0.5mol

2L×3min

=0.083 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.083 mol?L^-1?min^-1；
（4）到達平衡時剩余的X為0.55mol，則轉化的X為1mol-0.55mol=0.45mol，所以X的轉化率α=

0.45

1.00

×100%=45%，
故答案為：45%；
（5）A．降低溫度，反應物中活化分子百分數(shù)減小，有效碰撞幾率減小，所以反應速率減��；
 B．將容器的體積改為1L，則容器的體積縮小，反應物的濃度增大，反應物中活化分子數(shù)目增大，有效碰撞幾率增大，所以速率增大；
C．使用催化劑能降低反應所需活化能，反應物中活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞幾率增大，所以速率增大；
D．保持容器體積不變加入氦氣，反應物的濃度不變，則反應速率不變；
故答案為：

改變的反應條件	反應速率改變的結果
降低反應體系的溫度	減小
將容器的體積改為1L	增大
使用催化劑	增大
保持容器體積不變，充入一定量氦氣，增大壓強	不變

．

點評：本題考查了反應速率的計算，影響反應速率的因素，化學平衡的有關問題等，是對反應原理應用的考查，題目難度較大．