Question

【題目】下圖是可逆反應X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)在反應過程中的反應速率(v)與時間(t)的關系曲線：

（1）下列敘述正確的是________

A．t1時，只有正方向反應

B．t2時，反應達到限度

C．t2～t3，反應不再發(fā)生

D．t2～t3，各物質的濃度不再發(fā)生變化

（2）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是__________________

A 恒溫恒容時，壓強不變 B 單位時間內，消耗a mol X2同時生成2a mol Z

C v正(X2)=3v逆(Y2) D X2、Y2、Z的分子數(shù)之比為1∶3∶2

E 恒溫恒容時，密度不變 F 恒溫恒壓時，平均相對分子質量不變

（3）在2 L的密閉容器中發(fā)生上述反應，n(Z)隨時間的變化如下表：

時間/s	0	1	2	3	4
n(Z)/mol	0	0.50	0.80	0.90	0.90

計算0~2s內，用Y2表示的化學反應速率為_________________________。

Answer 1

【答案】BD AF 0.3mol/(L·s)

【解析】

(1)該題為可逆反應X2(g)+3Y2(g)4Z2(g)，達化學平衡問題．反應開始時，反應物濃度X2(g)、Y2(g)，最大，產(chǎn)物Z2(g)濃度為0，所以正反應速率大于逆反應速率．隨著反應的進行，反應物濃度不斷減小，產(chǎn)物濃度不斷增大，所以正反應速率不斷減小，逆反應速率不斷增大．當正、逆反應速率相等時，系統(tǒng)中各物質的濃度不再發(fā)生變化，反應達到了平衡．解此題看圖象：從正反應開始，逆反應為零，最終達化學平衡．看軸橫坐標表示時間、縱坐標表示反應速率；看點，看起點坐標原點0，看交點t2，轉折點t2；

(2) 可逆反應達到平衡狀態(tài)時，同種物質的正逆反應速率相等，用不同的物質表示正逆反應速率時等于計量數(shù)之比；平衡時，各物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不變。

(3) 和同一化學反應中不同物質表示的化學反應速率之比等于計量數(shù)之比，求反應速率。

(1) A．根據(jù)圖示，t1時，正反應速率和逆反應速率均不為0，則有正方向反應也有逆方向反應，故A錯誤；

B．t2時，正反應速率等于逆反應速率，反應達到平衡，達到限度，故B正確；

C．t2～t3，雖然達到了平衡狀態(tài)，但是正反應速率和逆反應速率相等，不等于0，說明正逆反應依然進行，故C錯誤；

D．t2～t3時，正反應速率等于逆反應速率，說明相同時間物質的生成速率和消耗速率相等，各物質的物質的量不變，則濃度不變，故D正確；

故答案為BD；

(2)達到平衡狀態(tài)，則正反應速率等于逆反應速率，各物質的濃度不變，能推導出這兩點的，均可以說明反應達到了平衡。

A．恒溫恒壓時，壓強和物質的量成正比，反應前后物質的量改變，則壓強也改變，當壓強不變時，說明物質的量不變，反應達到平衡，故A正確；

B．消耗amolX2為正反應速率，生成2amolZ也為正反應速率，不能說明正反應速率等于逆反應速率，不能說明達到平衡，故B錯誤；

C．用不同的物質表示同一個化學反應的反應速率時，其數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比， v正(X2)=3v逆(Y2)，沒有成計量數(shù)之比，不能說明正反應速率等于逆反應速率，反應沒有達到平衡，故C錯誤；

D．達到平衡時，各物質的物質的量不變，沒有要求成計量數(shù)之比，D不能說明反應是否達到平衡，故D錯誤；

E．，各反應物均為氣體，m總不變，恒容容器，V不變，說明密度一直不變，密度不變不能說明反應達到了平衡，故E錯誤；

F．當摩爾質量以g/mol為單位時，摩爾質量的數(shù)值等于相對分子質量。可利用公式，各反應物均為氣體，m總不變，但反應前后物質的量改變，n總發(fā)生改變，則平均摩爾質量發(fā)生改變，當平均摩爾質量不變時，說明各物質的物質的量不變，反應達到平衡，故F正確；

故答案為AF；

(3)根據(jù)表格，在0～2s內，生成了0.8mol的Z，利用公式，體積為2L，帶入計算，。同一化學反應中不同物質表示的化學反應速率之比等于計量數(shù)之比，有，帶入計算得，v(Y2)= 0.3mol·L－1·s－1。