某温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)由图中数据分析...
问题详情:
某温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为__________________________。
(2)反应开始至2 min,Z的平均反应速率为________。
(3)5 min时Z的生成速率与6 min时Z的生成速率相比较,前者________后者(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)上述反应过程中,如果降低温度,则其反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变)。如果使用合适的催化剂,则其反应速率________ (填“增大”、“减小”或“不变)。
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是________(填字母)。
a.混合气体的密度不变
b.混合气体的压强不变
c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率
d.X的浓度保持不变
e.生成1 mol Z和同时生成1.5 mol X
f.X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2
【回答】
3X+Y 2Z 0.05 -1 等于 减小 增大 a、f
【解析】
(1)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到5min时,△n(Y)=0.2mol,△n(Z)=0.4mol,△n(X)=0.6mol,则△n(Y):△n(Z):△n(X)=1:2:3,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为:3X+Y⇌2Z,故*为3X+Y⇌2Z;
(2)反应开始至2min末,Z的反应速率为:v===0.05mol/(L•min),故*为0.05mol/(L•min);
(3)图象分析可知,反应到5min后,物质的量 不再发生变化,说明反应达到平衡状态,所以5min后Z的生成速率和5min末Z的生成速率相同,故*为等于;
(4)根据影响反应速率的因素,降低温度反应速率减小,如果使用合适的催化剂,则其反应速率增大,故*为减小;增大;
(5)a.气体质量和体积不变,无论该反应是否达到平衡状态,容器内密度始终不变,所以混合气体的密度不再变化不能判断平衡状态,故a错误;b.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器内压强保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,混合气体的压强不再变化说明反应达到平衡状态,故b正确; c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率说明达到化学平衡状态,故c正确;d.各组分浓度不变达到化学平衡状态,所以X的浓度保持不变说明达到化学平衡状态,故d正确;e.生成1molZ和同时生成1.5molX,说明正逆反应速率相等,即达到化学平衡状态,故e正确;f.各组分反应速率之比等于其化学计量数之比,故X、Y、Z的反应速率之比为3:1:2,故f错误,故*为af。
点睛:本题主要考查了平衡状态的判断、反应速率的计算、气体压强之比等于物质的量之比等知识点。反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化。反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡的依据。
知识点:化学平衡图像分析
题型:填空题
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