Question

【題目】I．在恒溫恒容的密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強 ②混合氣體的密度③混合氣體的總物質(zhì)的量 ④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 ⑤混合氣體的顏色。

(1)一定能證明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是______(填序號，下同)。

(2)一定能證明 A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達到平衡狀態(tài)的是_______。(注：B、C、D均為無色物質(zhì))

II．某溫度時，在一個1L的恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：

(1)反應開始至2min，以氣體Y表示的平均反應速率為________；

(2)該反應的化學方程式為___________；

(3)X的轉化率___________，生成的Z的百分含量___________

(4)amolX與bmolY的混合氣體發(fā)生上述反應，反應到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n(X)＝n(Y)＝2n(Z)，則原混合氣體中a：b＝___________。

Answer 1

【答案】①③④ ②④ 0.05mol(/L·min) 3X＋Y2Z 30%
7：5

【解析】

Ⅰ(1)反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)中各物質(zhì)均沒有顏色，且正反應是氣體分子數(shù)減小的反應；

①恒溫恒容條件下，氣體的壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，反應前后，氣體的物質(zhì)的量在改變，因此壓強也會改變，當壓強不變時，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應達到平衡，①符合題意；

②根據(jù)，容器體積不變，各物質(zhì)均為氣體，氣體質(zhì)量不變，因此密度一直不變；則密度不變，不能判斷反應是否達到平衡，②不符合題意；

③該反應，氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生改變，當氣體的總物質(zhì)的量不變時，說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應達到平衡，③符合題意；

④根據(jù)，氣體的總質(zhì)量不變，但是氣體的總物質(zhì)的量變化，說明平均相對分子質(zhì)量變化，當其不變的時候，說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應達到平衡，④符合題意；

⑤反應中各物質(zhì)均沒有顏色，因此顏色不變，不能判斷反應是否達到平衡，⑤不符合題意；

綜上一定能證明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的有①③④；

(2)反應A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)中各物質(zhì)均沒有顏色，且反應前后氣體分子數(shù)不變；

①恒溫恒容條件下，氣體的壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，反應前后，氣體的物質(zhì)的量不變，因此壓強總不變，當壓強不變時，不能判斷反應是否達到平衡，①不符合題意；

②根據(jù)，容器體積不變，A為固體，氣體的質(zhì)量會發(fā)生改變，因此密度會變化，當密度不變時，說明各物質(zhì)的質(zhì)量不變，反應達到平衡，②符合題意；

③該反應，氣體的總物質(zhì)的量一直不變；當氣體的總物質(zhì)的量不變時，不能判斷反應是否達到平衡，③不符合題意；

④根據(jù)，氣體的物質(zhì)的量不變，但A為固體，氣體的質(zhì)量會發(fā)生改變，說明平均相對分子質(zhì)量變化，當其不變的時候，說明各物質(zhì)的質(zhì)量不變，反應達到平衡，④符合題意；

⑤反應中各物質(zhì)均沒有顏色，因此顏色不變，不能判斷反應是否達到平衡，⑤不符合題意；

綜上一定能證明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達到平衡狀態(tài)的是②④；

Ⅱ(1)反應開始至2min，Y的物質(zhì)的量變化了1.0mol-0.9mol=0.1mol，則其平均速率；

(2)根據(jù)圖像，X、Y的物質(zhì)的量在減小，X、Y是反應物，X減小了0.3mol，Y減小了0.1mol，Z的物質(zhì)的量在增加，Z為生成物，增加了0.2mol；在一化學反應中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比，則該反應的化學方程式為3X＋Y2Z；

(3)根據(jù)圖像，X開始物質(zhì)的量為1mol，平衡時其物質(zhì)的量為0.7mol，反應了0.3mol，則其轉化率；生成的Z的百分含量；

(4)設反應轉化了xmolY，根據(jù)化學方程式3X＋Y2Z，消耗了3xmolX，生成了2xmolZ，則剩余的(a－3x)molX和(b－x)molY，得到了2xmolZ，根據(jù)已知，則(a－3x)=(b－x)=2×2x，解得a=7x，b=5x，則a：b=7x：5x=7：5。