Question

某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化
的曲线如图所示，由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式：

 

；
（2）0-2min末，X的平均反应速率为：

 

mol?L^-1?min^-1；
（3）3min后图中曲线所表示的含义是：

 

；
（4）平衡时容器内压强与起始时容器内压强的比值为：

 

；
（5）其他条件不变，增大容器容积，平衡

 

（填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”）移动；达平衡后若升高温度，Y的百分含量增大，则正反应为

 

（填“放热”或“吸热”）反应；
（6）上述反应达平衡后若再投入0.2molY和0.4molZ，则再次达到平衡后Y的百分含量为

 

（填数值），与原平衡相比 Y的百分含量

 

（填“增大”或“减小”或“不变”）；
（7）上述反应达平衡后若再投入0.2molY和0.5molZ，则再次达到平衡后Y的平衡转化率

 

（填“增大”或“减小”或“不变”），Z的平衡转化率

 

（填“增大”或“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析：（1）根据同一化学反应中，反应的各物质的量之比等于其计量数之比；
（2）根据v=

△n V

△t

计算；
（3）反应达到平衡状态，X、Y、Z的物质的量保持不变；
（4）同一容器中，气体的物质的量之比等于其压强之比；
（5）减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
（6）该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，当加入的反应物以其计量数之比加入时，再次达到平衡状态时各物质的转化率不变；
（7）根据浓度商判断反应方向，从而确定Y和Z的转化率．

解答：解：（1）该反应中，Y和Z的物质的量随着时间的增大而减小，X的物质的量随着时间的增大而增大，则Y和Z是反应物，X是生成物，根据同一化学反应中，反应的各物质的量之比等于其计量数之比，则该反应中Y、Z和X的计量数之比=（0.8-0.6）mol：（1.6-1.2）mol：（0.6-0）mol=1：2：3，所以该可逆反应为：Y+2Z?3X，
故答案为：Y+2Z?3X；         
（2）v=

△n V

△t

=

(0.4-0)mol 2L

2min

=0.1mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.1；
（3）可逆反应达到平衡状态时，反应体系中各物质的物质的量不变，故答案为：反应达到平衡状态，X、Y、Z的物质的量保持不变；
（4）同一容器中，气体的物质的量之比等于其压强之比，该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，所以其压强之比为1：1，故答案为：1：1；       
（5）其他条件不变，增大容器容积，即减小压强，该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，所以平衡不移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，达平衡后若升高温度，Y的百分含量增大，则正反应为，则正反应是放热反应，故答案为：不；放热；
（6）该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，当加入的反应物以其计量数之比加入时，再次达到平衡状态时各物质的转化率不变，则Y的转化率不变，则再次达到平衡后Y的百分含量=第一次平衡含量=

0.6mol

0.6mol+0.6mol+1.2mol

×100%=25%，故答案为：25%；不变；
（7）第一次平衡时，X的平衡浓度=0.3mol/L，Y的平衡浓度=0.3mol/L，Z的平衡浓度=0.6mol/L，该反应的平衡常数=

(0.3)3

0.3×(0.6)2

=0.25，
反应达平衡后若再投入0.2molY和0.5molZ，Y的浓度=0.3mol/L+0.1mol/L=0.4mol/L，Z的浓度=0.6mol/L+0.25mol/L=0.85mol/L，则浓度商=

(0．3)3

0.4×(0.85)2

=0.0934＜0.25，则平衡向正反应方向移动，再次达到平衡后Y的平衡转化率增大，Z的转化率减小，故答案为：增大；减小．

点评：本题考查了化学平衡的移动，会根据浓度商进行反应方向的判断，注意该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强不影响平衡移动，为易错点．