Question

【题目】某温度时，在2L的恒容密闭容器中，X、Y、Z三种无色气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

（1）起始时X的浓度为c(X)＝_______；反应从开始至2分钟末，Y的转化率为α(Y)＝________；用Z的浓度变化表示0-2分钟内的平均反应速率为v(Z)＝___________。

（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___________。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是___________

A．(X)＝3(Y)

B．容器内气体密度不变

C．2逆(X)＝3正(Z)

D．各组分的物质的量相等

E．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

F．容器内气体颜色不再发生变化

Answer 1

【答案】0.5mol/L 10% 0.05mol/(L·min) 3X+Y2Z CE

【解析】

(1)从图中可知，起始时X的物质的量为1mol，故浓度为c(X)＝；反应从开始至2分钟末，Y反应了0.1mol，故其转化率为α(Y)＝；0-2分钟内Z的物质的量从0变化为0.2mol，故用Z的浓度变化表示0-2分钟内的平均反应速率为，故答案为：0.5mol/L 10% 0.05mol/(L·min)；

(2)由图中可知2min内X减少了0.3mol，Y减少了0.1mol，而Z增加了0.2mol，故X、Y为反应物，Z为生成物，物质的量之比等于化学计量数之比，故该反应的化学方程式为3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；

(3)A．(X)＝3(Y)，未指明正、逆反应速率，故不能说明达到化学平衡，A不符合题意；

B．X、Y、Z均为气态，故容器内气体密度在反应过程中始终没有改变，故不能说明达到化学平衡，B不符合题意；

C．根据反应速率之比等于化学计量系数之比有2正(X)＝3正(Z)，又2逆(X)＝3正(Z)，推出正(X)＝逆(X)=正(Z)，故说明反应达到平衡状态，C符合题意；

D．平衡的标志是各组分的物质的量不再改变，而不是相等，D不符合题意；

E．混合气体的平均相对分子质量等于总质量除以总的物质的量，由于反应3X+Y2Z反应前后的气体系数不等，故反应过程中混合气体的平均相对分子质量一直在改变，现在不再改变的状态即为反应的平衡状态，E符合题意；

F．根据题干已知X、Y、Z均为无色气体，故容器内气体颜色一直未发生变化，故容器颜色不变不能说明反应达到平衡状态，F不符合题意；

故答案为：CE。