Question

一定溫度下，向1.0L密閉容器中加入0.60molX（g），發(fā)生反應X（g）?Y（s）+2Z（g）△H＞0測得反應物X濃度與反應時間的數(shù)據(jù)如下表

反應時間t/min	0	1	2	3	4	6	8
c（X）/（mol?L-1）	0.60	0.42	0.30	0.21	0.15	a	0.0375

（1）3min時用Z表示的平均反應速率v（Z）=

 

．
（2）分析該反應中反應物的濃度與時間的規(guī)律，得出的結(jié)論是

 

．由此規(guī)律推出反應在6min時反應物的濃度a為

 

mol?L^-1．
（3）反應的逆反應速率隨時間變化的關(guān)系如圖，t₂時改變了某一種條件，改變的條件可能是

 

、

 

（填寫兩頂）
（4）下列哪些情況表明容器中已達平衡狀態(tài)

 

（填字母序號）
A．容器體積一定時氣體密度不再變化
B．反應的平衡常數(shù)不再變化
C．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
D．Y的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化
E．Z的生成速率等于X的消耗速率的2倍．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)3inX的濃度變化計算出X的反應速率，然后根據(jù)化學計量數(shù)關(guān)系計算出Z的反應速率；
（2）根據(jù)表中濃度與時間的變化關(guān)系找出變化的規(guī)律；根據(jù)變化規(guī)判斷a的數(shù)值；
（3）根據(jù)圖象可知，t₂時逆反應速率立即增大，達到平衡時逆反應速率大于原平衡狀態(tài)時的反應速率；
（4）根據(jù)達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各組分的濃度不變進行判斷．

解答：解：（1）3min時X的濃度變化為：（0.60-0.21）mol/L=0.39mol/L，v（X）=

0.39mol?L-1

3min

=0.13mol/（L?min），根據(jù)化學計量數(shù)與反應速率成正比關(guān)系，v（Z）=2v（X）=0.13mol/（L?min）×2=0.26mol/（L?min），
故答案為：0.26mol/（L?min）；
（2）從表中的數(shù)據(jù)可知，X的濃度變化的規(guī)律為每間隔2min，X的濃度為原來的一半，根據(jù)此規(guī)律可知，a為0.15的一半，即0.075，
故答案為：每間隔2min，X的濃度為原來的一半；0.075；
（3）由圖象可以知道，在t₂時逆反應速率立即增大，且達到平衡時逆反應速率大于原平衡狀態(tài)時的反應速率，說明達到平衡時生成為的濃度大于原平衡的濃度，根據(jù)影響反應速率的因素分析，可以加入生成物Z，逆反應速率會立刻增大，達到新的平衡時Z的濃度比原平衡的濃度大，反應速率不大；也可以縮小容器體積，即增大壓強，正逆反應速率都增大，且達到平衡時正逆反應速率都大于原平衡的速率，
故答案為：加入Z；增大體系的壓強；
（4）A．容器體積一定時氣體密度不再變化，由于Y為固體，反應方程式兩邊氣體的質(zhì)量不相等，容器的容積固定，根據(jù)密度公式可知，密度密度不變，說明正逆反應速率相等，各組分的濃度不變，達到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應的平衡常數(shù)不再變化，化學平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，所以化學平衡常數(shù)無法判斷是否達到了平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．由于反應兩邊氣體的質(zhì)量不相等，氣體的物質(zhì)的量不相等，氣體的平均分子量是個變化的量，若容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故C正確；
D．Y的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，Y的物質(zhì)的量不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故D正確；
E．Z的生成速率等于X的消耗速率的2倍，表示的是正反應速率，無法判斷正逆反應速率是否相等，故E錯誤；
故選ACD．

點評：本題考查了化學反應速率與化學計量數(shù)的關(guān)系、化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的影響因素等知識，難度中等，可以根據(jù)所學的知識完成．