Question

某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

（1）根据表中数据，在上图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：
（2）体系中发生反应的化学方程式是

 

（3）该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：

 

（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于

 

；
（5）改变下列反应条件，该反应的反应速率将如何改变？（填“增大”、“减小”或“不变”）

改变的反应条件	反应速率改变的结果
降低反应体系的温度
将容器的体积改为1L
使用催化剂
保持容器体积不变，充入一定量氦气，增大压强

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学反应速率的影响因素,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题,化学反应速率专题

分析：（1）由表中数据可知，开始时的物质的量为1mol，故X、Y的起始浓度为

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始浓度为0，7min时反应到达平衡，平衡时X的物质的量为0.55mol，故X的平衡浓度为

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡时Z的物质的量为0.45mol，故Z的平衡浓度为

0.45mol

2L

=0.225mol/L，据此作图；
（2）根据参加反应的物质的量之比等于计量数之比书写方程式；
（3）根据表中数据求出0-3min时间内产物Z的浓度变化，再求出反应速率；
（4）根据表中数据求出到达平衡时转化的X的物质的量，再求出转化率；
（5）根据温度、压强、催化剂对反应速率的影响分析．

解答： 解：（1）由表中数据可知，开始时的物质的量为1mol，故X、Y的起始浓度为

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始浓度为0，7min时反应到达平衡，平衡时X的物质的量为0.55mol，故X的平衡浓度为

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡时Z的物质的量为0.45mol，故Z的平衡浓度为

0.45mol

2L

=0.225mol/L，以横坐标为时间，从坐标为X、Z的物质的量（n），
根据以上数据作图：，
故答案为：；
（2）由表中数据看出反应从开始到平衡，X的物质的量减小，应为反应物，0～9min物质的量变化值为1.00mol-0.55mol=0.45mol，
Y的物质的量减小，应为反应物，0～9min物质的量变化值为1.00mol-0.10mol=0.90mol，
Z的物质的量增多，应为是生成物，物质的量的变化值为0.90mol，
根据物质的量的变化与化学计量数呈正比，则n（X）：n（Y）：n（Z）=0.45mol：0.90mol：0.90mol=1：2：2，则反应方程为：X+2Y?2Z；
故答案为：X+2Y?2Z；
（3）0-3min时间内产物Z的平均反应速率为：

0.5mol

2L×3min

=0.083 mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.083 mol?L^-1?min^-1；
（4）到达平衡时剩余的X为0.55mol，则转化的X为1mol-0.55mol=0.45mol，所以X的转化率α=

0.45

1.00

×100%=45%，
故答案为：45%；
（5）A．降低温度，反应物中活化分子百分数减小，有效碰撞几率减小，所以反应速率减小；
 B．将容器的体积改为1L，则容器的体积缩小，反应物的浓度增大，反应物中活化分子数目增大，有效碰撞几率增大，所以速率增大；
C．使用催化剂能降低反应所需活化能，反应物中活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，所以速率增大；
D．保持容器体积不变加入氦气，反应物的浓度不变，则反应速率不变；
故答案为：

改变的反应条件	反应速率改变的结果
降低反应体系的温度	减小
将容器的体积改为1L	增大
使用催化剂	增大
保持容器体积不变，充入一定量氦气，增大压强	不变

．

点评：本题考查了反应速率的计算，影响反应速率的因素，化学平衡的有关问题等，是对反应原理应用的考查，题目难度较大．