Question

1．在10L恒容密閉容器中充入X（g）和Y（g），發生反應X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）△H，所得實驗數據如下表．

實驗	溫度/℃	起始時物質的量/mol				平衡時物質的量/mol
		n（X）	n（Y）	n（M）	n（N）	n（M）
①	700	0.40	0.10	0	0	0.090
②	800	0.10	0.40	0	0	0.080
③	800	0.20	0.30	0.25	0.25	a

（1）實驗①中，若5min時測得n（M）=0.050mol，則0至5min時間內，v（N）=0.001mol/（L•min）；
（2）實驗②中，該反應的平衡常數K=1；
（3）實驗③中，此時化學反應速率是v（正）＜v（逆）（填“=”、“＞”或“＜”）；
（4）反應熱△H＜0（填“＞”或“＜”）；
（5）應用化學反應速率與化學平衡原理解決化工生產實際問題，你認為下列說法不正確的是c（填字母序號）．
a．化學反應速率理論可以指導怎樣在一定時間內快出產品
b．勒夏特列原理可以指導怎樣使有限原料多出產品
c．催化劑的使用是提高產品產率的有效辦法
d．正確利用化學反應速率和化學反應限度都可以提高化工生產的綜合經濟效益．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（M），再利用速率之比等于化學計量數之比計算0至5min時間內的v（N）；
（2）實驗②中平衡時M為0.08mol，計算平衡時其它組分的物質的量，由于反應中氣體的化學計量數相等，可以用物質的量代替濃度代入平衡常數表達式K=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$計算
（3）根據Qc=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$計算出此時的濃度商，然后根據平衡常數K=1判斷反應進行的方向即可；
（4）根據表格數據700℃時，化學平衡時M為0.090mol，升高溫度至800℃平衡時M為0.080mol，所以升溫平衡逆反應方向移動，據此判斷；
（5）a．化學反應速率，表示反應快慢物理量，可以指導在一定時間內快出產品；
b．勒夏特列原理即平衡移動原理可指導怎樣使用有限原料多出產品；
c．催化劑的使用只能提高反應速率；
d．正確利用化學反應速率和化學反應限度都可以提高化工生產的綜合經濟效益．

解答 解：（1）速率之比等于化學計量數之比，則0至5min時間內，v（N）=v（M）=$\frac{\frac{0.05mol}{10L}}{5min}$=0.001mol/（L•min），
故答案為：0.001；
（2）實驗②中平衡時M為0.08mol，則：
                    X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.1    0.4           0           0
轉化（mol）：0.08   0.08    0.08         0.08
平衡（mol）：0.02   0.32    0.08         0.08
由于反應中氣體的化學計量數相等，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數，故實驗②中，該反應的平衡常數：K=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$=$\frac{0.08×0.08}{0.02×0.32}$=1，
故答案為：1；
（3）此時的濃度商Qc=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$=$\frac{\frac{0.25}{10}×\frac{0.25}{10}}{\frac{0.20}{10}×\frac{0.30}{10}}$=$\frac{25}{24}$＞K=1，說明生成物濃度較大，平衡向著逆向移動，則此時化學反應速率是v（正）＜v（逆），
故答案為：＜；
（4）根據表格數據700℃時，化學平衡時M為0.090mol，升高溫度至800℃平衡時M為0.080mol，所以升溫平衡逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，焓變△H＜0，
故答案為：＜； 
（5）a．根據影響化學反應速率的因素，改變反應條件，可指導怎樣在一定時間內快出產品，故a正確；
b．結合影響化學平衡的因素，采用合適的外界條件，使平衡向正反應方向移動，可提高產率，故b正確；
c．催化劑不影響化學平衡，使用催化劑無法提高產品產率，故c錯誤；
d．在一定的反應速率的前提下，改變反應條件，盡可能使平衡向正反應方向移動，可提高化工生產的綜合經濟效益，故d正確；
故答案為：c．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，涉及化學反應速率、化學平衡常數、化學平衡及其影響等知識，明確化學反應速率、化學平衡的概念及表達式為解答關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．