Question

Ⅰ．某温度时，在一个10L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据下图中数据填空：

（1）平衡时容器内混合气体密度比起始时_____（填“变大”，“变小”或“相等”下同），混合气体的平均相对分子质量比起始时_____；

（2）将amolX与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n（X）=n（Y）=2n（Z），则原混合气体中a：b=_____。

Ⅱ．在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③混合气体的总物质的量 ④混合气体的平均相对分子质量 ⑤混合气体的颜色 ⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。

（1）一定能证明2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)达到平衡状态的是_____（填序号，下同）。

（2）一定能证明I₂(g)＋H₂(g)2HI(g)达到平衡状态的是______。

（3）一定能证明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是_____。（注：B,C,D均为无色物质）

Answer

相等 变大 7：5 ①③④ ⑤ ②④

【解析】

Ⅰ．（1）各组分都是气体，容积不变，因此反应前后气体密度不变，根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，向正反应方向进行，气体物质的量减小，则M增大，故答案为：相等；变大。

（2）根据图像，X和Y的物质的量减小，说明作反应物，Z的物质的量增大，说明作生成物，化学反应速率之比等于化学计量数之比，同时间同体积，物质的量变化等于化学计量数之比，即三者物质的量变化为(1－0.7)：(1－0.9)：0.2=0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应方程式为：3X+Y2Z；

n（X）=n（Y）=2n（Z），因此有a－3x=b－x，a－3x=4x，a=7x，b=5x，因此a：b=7x：5x=7：5；故答案为：7：5。

Ⅱ．（1）①反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变，说明反应达到平衡，故①正确；

②组分都是气体，气体质量不变，是恒容状态，容器的体积不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故②错误；

③向正反应方向进行，气体物质的量减少，因此总物质的量不变，说明反应达到平衡，故③正确；

④根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，向正反应方向进行，气体物质的量减小，因此当M不变，说明反应达到平衡，故④正确；

⑤组分都是无色气体，因此颜色不变，不能说明反应达到平衡，故⑤错误；

⑥没有指明反应进行方向，故⑥错误；

故答案为：①③④。

（2）①反应前后气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故①错误；②组分都是气体，气体质量不变，是恒容状态，容器的体积不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故②错误；

③反应前后气体系数之和相等，因此物质的量不变，不能说明反应达到平衡，故③错误；

④根据M=m/n，组分都是气体，气体质量不变，气体总物质的量不变，因此当M不变，不能说明反应达到平衡，故④错误；

⑤I2是有颜色的气体，因此颜色不变，说明反应达到平衡，故⑤正确；

⑥没有指明反应进行方向，故⑥错误；

故答案为：⑤。

（3）①反应前后气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故①错误；②A为固体，其余为组分都是气体，气体质量增加，是恒容状态，容器的体积不变，因此密度不变，说明反应达到平衡，故②正确；

③气体物质的量不变，因此总物质的量不变，不能说明反应达到平衡，故③错误；

④根据M=m/n，气体质量增加，气体物质的量不变，因此当M不变，说明反应达到平衡，故④正确；

⑤题目中没有说明气体的颜色，因此颜色不变，不能说明反应达到平衡，故⑤错误；

⑥没有指明反应进行方向，故⑥错误；

故答案为：②④。