Question

4．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖1所示：

（1）從反應開始到10s，用Z表示的反應速率為0.079mol/（L•s）．
（2）該反應的化學方程式為X+Y?2Z．
（3）10s后的某一時刻（t₁）改變了外界條件，其反應速率隨時間的變化圖象如圖2所示：則下列說法符合該圖象的是CD
A．t₁時刻，增大了X的濃度            B．t₁時刻，升高了體系溫度
C．t₁時刻，縮小了容器體積             D．t₁時刻，使用了催化劑
（4）其化學平衡常數K和溫度t的關系如表：

t/℃	700	800	830	1000
K	20	10	1.0	0.5

由此判斷該反應為放熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（5）根據以上反應特點，為使反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動，可采取的措施是ce．
a．及時分離出Z氣體  b．適當提高溫度                  c．增大Y的濃度
d．選擇高效的催化劑  e．使容器體積收縮，增大壓強      f．適當降低溫度．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算化學反應速率；
（2）根據化學反應中各物質的物質的量變化量與化學計量數之比呈正比書寫化學方程式；
（3）10s后的速率某一時刻（t₁）改變了外界條件，正逆反應速率同等程度增大，反應前后氣體不變，所以可能是增大壓強或加入了催化劑；
（4）圖表平衡常數隨溫度升高減小，說明正反應為放熱反應；
（5）影響化學反應速率和化學平衡的因素分析判斷選項，反應是反應前后氣體體積不變的放熱反應，為使反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動，
a．及時分離出Z氣體反應正向進行，反應速率減�。�
b．適當提高溫度平衡逆向進行；
c．增大Y的濃度平衡正向進行反應速率增大；
d．選擇高效的催化劑反應速率增大，平衡不變；
e．使容器體積收縮，增大壓強 反應速率增大平衡不變；
f．適當降低溫度反應速率減小，平衡正向進行．

解答 解：（1）反應開始到10s，用Z表示的反應速率為：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.58mol}{2L}}{10s}$=0.079mol/（L•s），故答案為：0.079mol/（L•s）；
（2）由圖象可以看出X、Y的物質的量減小，Z的物質的增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，
化學反應中各物質的物質的量變化量與化學計量數之比呈正比，
則有X：Y：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，則反應的化學方程式為X+Y?2Z，
故答案為：X+Y?2Z；
（3）10s后的速率某一時刻（t₁）改變了外界條件，正逆反應速率同等程度增大，反應前后氣體不變，所以可能是增大壓強或加入了催化劑，
A．t₁時刻，增大了X的濃度，平衡正向進行，故A不符合；
B．t₁時刻，升高了體系溫度，化學平衡移動發(fā)生移動，正逆反應速率不同，最后達到平衡狀態(tài)，故B不符合；
C．t₁時刻，縮小了容器體積，增大體系壓強，反應速率增大，反應前后氣體物質的量不變，所以平衡不變，故C符合；
D．t₁時刻，使用了催化劑同等程度增大正逆反應速率，圖象符合，故D符合；
故答案為：CD；
（4）平衡常數隨溫度升高減小，說明溫度升高平衡逆向進行，平衡移動原理可知升溫平衡向吸熱反應方向進行，逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，
故答案為：放熱；
（5）反應是反應前后氣體體積不變的放熱反應，為使反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動，依據化學平衡移動原理和影響化學反應的因素分析選項，
a．及時分離出Z氣體反應正向進行，濃度減小反應速率減小，故a不符合；
b．反應是放熱反應，適當提高溫度平衡逆向進行，反應速率增大，故b不符合；
c．增大Y的濃度，正逆反應速率增大，平衡正向進行，故c符合；
d．選擇高效的催化劑，正逆反應速率同等程度增大，平衡不變，故d不符合；
e．使容器體積收縮，增大壓強反應速率增大，反應前后氣體物質的量不變，正逆反應速率同等程度增大，則平衡不變，符合圖象，故e符合；
f．適當降低溫度反應速率減小，平衡正向進行，故f不符合；
故答案為：ce．

點評 本題考查物質的量隨時間的變化曲線，以及化學平衡、化學反應速率的計算，題目難度中等，注意把握平衡的判斷方法和平衡影響因素．