Question

【题目】I.某温度时，在一个10L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）该反应的化学方程式为_________________。

（2）反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为________________。

（3）平衡时容器内气体的压强与起始时比________________（填“变大”，“变小”或“相等”下同），混合气体的密度与起始时比________________。

（4）将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=____。

Ⅱ．在恒温恒压的密闭容器中，当下列物理量不再发生交化时：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各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比

（1）一定能证明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是________（填序号，下同）。

（2）一定能证明NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g)达到平衡状态的是______。

Answer 1

【答案】3X+Y2Z0.015 mol/(L·min)变小不变7:5②③④③

【解析】

I.根据图像X和Y的物质的量减小，说明作反应物，Z的物质的量增大，说明作生成物，化学反应速率之比等于化学计量数之比，同时间同体积，物质的量变化等于化学计量数之比，结合问题通过三段式计算。

II.在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此解答。

I.（1）根据图像，X和Y的物质的量减小，说明作反应物，Z的物质的量增大，说明作生成物，化学反应速率之比等于化学计量数之比，同时间同体积，物质的量变化等于化学计量数之比，即三者物质的量变化为(1－0.7)：(1－0.9)：0.2=0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应方程式为：3X+Y2Z；

（2）v(X)=0.3/(2×10)mol/(L·min)=0.015 mol/(L·min)；

（3）根据方程式可知平衡时容器内气体的压强与起始时比变小；组分都是气体，容积不变，气体的质量不变，因此反应前后气体密度不变；

（4） 3X+Y2Z

起始量（mol） a b 0

变化量（mol） 3x x 2x

时刻量（mol）a－3x b－x 2x

n（X）=n（Y）=2n（Z），因此有a－3x=b－x，a－3x=4x，解得a=7x，b=5x，因此a：b=7x：5x=7：5；

II.（1）①反应在恒温恒压下进行，因此压强不变不能说明反应达到平衡，①错误；②组分都是气体，气体质量不变，是恒压状态，容器的体积减小，因此密度不变能说明反应达到平衡，②正确；③正反应气体物质的量减少，因此总物质的量不变，说明反应达到平衡，③正确；④根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，正反应气体物质的量减小，因此当M不变，说明反应达到平衡，④正确；⑤没有指明反应进行方向，不能说明反应达到平衡状态，⑤错误；答案选②③④；

（2）①反应在恒温恒压下进行，因此压强不变不能说明反应达到平衡，①错误；②只有生成物中有气体，且体积比固定，因此密度始终不变，不能说明反应达到平衡，②错误；③正反应气体物质的量增加，因此总物质的量不变，说明反应达到平衡，③正确；④只有生成物中有气体，且体积比固定，因此混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡，④错误；⑤反应物是固体，不能表示反应速率，只有生成物中有气体，且体积比固定，因此生成物的反应速率之比等于化学计量数之比不能说明反应达到平衡状态，⑤错误；答案选③。