已知:在某温度下,存在可逆反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g).在该温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol

已知:在某温度下,存在可逆反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g).在该温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol X和2mol Y,在1min时达到平衡,混合气体中Z的体积分数[Χ(Z)]随时间(t)变化曲线如图所示,在2min时再向此容器中加入2mol Z,在3min时反应重新达到平衡至4min.

求:(1)该反应在前1min内用X表示的平均速率.
(2)该温度下的平衡常数.
(3)请在图中将0~4min的变化曲线图补充完整.(必须注明图中纵坐标的对应数值)
jingtian48 1年前 已收到1个回答 举报

8820262 幼苗

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解题思路:(1)由图可知,1min到达平衡时Z的为50%,由方程式可知,反应前后气体总的物质的量不变,计算平衡时Z的物质的量,进而计算参加反应A的物质的量,根据v=
△n
V
△t
计算v(A);
(2)利用三段式计算平衡时各组分的物质的量,由于反应前后气体总的物质的量不变,利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算;
(3)在2min时再向此容器中加入2mol Z,计算瞬间Z的体积分数,在3min时反应重新达到平衡,等效为压强增大,平衡时Z的体积分数与2min平衡的体积分数相同,据此画出图象.

(1)由图可知,1min到达平衡时Z的为50%,由方程式可知,反应前后气体总的物质的量不变,平衡时Z的物质的量=(2mol+2mol)×50%=2mol,故参加反应的A的物质的量=2mol×[1/2]=1mol,故v(A)=

1mol
2L
1min=0.5mol/(L.min),
答:该反应在前1min内用X表示的平均速率为:0.5mol/(L.min).
(2)平衡时Z的物质的量=(2mol+2mol)×50%=2mol,则:
X(g)+Y(g)⇌2Z(g)
开始(mol):2 20
变化(mol):1 1 2
平衡(mol):1 1 2
由于反应前后气体总的物质的量不变,利用物质的量代替浓度计算平衡常数,故平衡常数k=
22
1×1=4,
答:该温度下的平衡常数为4.
(3)在2min时再向此容器中加入2mol Z,瞬间Z的体积分数=[2mol+2mol/2mol+2mol+2mol]×100%=66.7%,在3min时反应重新达到平衡,等效为压强增大,平衡时Z的体积分数与2min平衡的体积分数相同为50%,故补充完整图象为:
故答案为:

点评:
本题考点: 产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线.

考点点评: 本题考查化学反应速率计算、平衡常数计算、化学平衡图象及影响因素,难度中等,图象绘制是难点、易错点,注意利用等效平衡思想分析各组分的含量.

1年前

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