Question

在2L带气压计的恒容密闭容器中通入2molX（g）和1molY（g），发生反应：2X（g）+Y（g）?2Z（g）；△H＜0若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍．请回答下列问题．
（1）若反应经历5min达到平衡，则Y的平均反应速率为

 

．
（2）相同条件下进行反应，在t₁时刻，只改变下列某一种条件，其曲线图象如图甲．

若c=0.90mol，t₁时刻改变的条件是

 

（填选项编号，A．升温 B．降温 C．加压 D．减压  E．加催化剂），t₂

 

5min （填“＞”，“＜”或“=”下同）．
（3）若其他条件不变，原容器为恒压容器，达到平衡后Z的物质的量

 

0.9mol （填“＞”，“＜”或“=”）．
（4）若将物质的量均为3.00mol物质X、Y混合于5L容器中发生反应，在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙．
①A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是

 

；
②温度T＜T₀时，Z%逐渐增大的原因是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：依据平衡三段式列式计算，设消耗的Y物质的量为x
             2X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol） 2       1       0
变化量（mol） 2x      x       2x
平衡量（mol） 2-2x   1-x      2x
若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45，
（1）依据平衡计算分析反应速率V=

△c

△t

计算；
（2）图象分析平衡不移动，反应速率增大，可能是使用了催化剂，达到平衡所需时间短；
（3）恒压容器中反应是气体体积减小的反应，为保持恒压体积缩小相当于平衡正向进行，Z的物质的量增大；
（4）起始时加入物质的量均为3.00mol的物质X、Y，随着温度的升高，反应向正反应方向进行，当温度达到T₀时，Z的物质的量分数最大，说明达到反应的最大限度，即平衡状态，此时正逆反应速率相等；随着温度的继续升高，Z的物质的量分数逐渐减小，说明温度升高平衡左移；温度越高，反应速率越大；
Z%逐渐增大的原因反应还没有到达平衡，反应正向进行，随着温度升高，生成的Z越来越多．

解答： 解：设消耗的Y物质的量为x
             2X（g）+Y（g）?2Z（g）
起始量（mol） 2       1      0
变化量（mol） 2x      x      2x
平衡量（mol） 2-2x   1-x     2x
若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍，2-2x+1-x+2x=（2+1）×0.85
x=0.45mol，则
（1）若反应经历5min达到平衡，则Y的平均反应速率=

0.45mol 2L

5min

=0.045mol/（L?min），故答案为：0.045mol/（L?min）；
（2）若c=0.90mol，图象分析可知反应速率增大，但最后大点的平衡状态不变，反应是气体体积变化的反应，所以改变的条件是加入了催化剂的作用，t₁时刻改变的条件是加入了催化剂，反应速率增大，达到平衡所需要的时间缩短，小于5min；
故答案为：E；＜；
（3）若其他条件不变，原容器为恒压容器，恒压容器中反应是气体体积减小的反应，为保持恒压体积缩小相当于平衡正向进行，Z的物质的量增大达到平衡后Z的物质的量大于0.9mol；
故答案为：＞；
（4）①起始时加入物质的量均为3.00mol的物质X、Y，随着温度的升高，反应向正反应方向进行，当温度达到T₀时，Z的物质的量分数最大，说明达到反应的最大限度，即平衡状态，此时正逆反应速率相等，随着温度的继续升高，Z的物质的量分数逐渐减小，说明温度升高平衡左移，则正反应为放热反应，温度越高，反应速率越大，B点温度大于A点，则A点反应速率小于B点，故答案为：B＞A；
②温度T＜T₀时，Z%逐渐增大的原因是，温度T₀前，反应还没有到达平衡，反应向正反应进行，随着温度升高，生成的Z越来越多，
故答案为：反应还没有到达平衡，反应向正反应进行，故Z%的逐渐增大．

点评：本题借助于图象考查了化学反应速率、化学平衡的标志、化学平衡计算，化学平衡的影响因素等，题目难度中等，注意反应原理的掌握．