Question

11．一定溫度下，某容積為2L的密閉容器內，某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖，依圖所示：
（1）該反應的化學方程式是2N?M．
（2）在圖上所示的t₁、t₂兩個時刻中，t₂（填t₁或t₂）時刻處于平衡狀態，
（3）t₃時刻時，將容器體積變為1L，則N的物質的量的變化為d（用圖中序號回答）
（4）該溫度下，該反應平衡常數的值為2.5
（5）若t₁=2，計算反應開始至t₁時刻時，M的平均化學反應速率為0.75mol/（L•min）
（6）已知M、N均為氣體，達到平衡時，體系內的壓強是開始的0.7倍．

Answer 1

分析 （1）M物質的量增大、N的物質的量減小，故N為反應物、M為生成物，最終N的物質的量不變且不為0，則該反應屬于可逆反應，根據物質的量之比等于化學計量數之比確定化學計量數，進而書寫反應方程式；
（2）可以反應到達平衡狀態時，正、逆速率相等，各組分的物質的量不變；
（3）t₃時刻時，將容器體積變為1L，體系壓強增大，根據平衡移動的方向分析；
（4）化學平衡常數等于生成物平衡濃度冪之積與反應物平衡濃度濃度冪之積的比值；
（5）0-t₂ 時間段內△n（M）=5mol-2mol=3mol，帶入v=$\frac{△n}{V•△t}$計算；
（6）同溫同壓下，氣體的物質的量之比等于壓強之比．

解答 解：（1）M物質的量增大、N的物質的量減小，故N為反應物、M為生成物，最終N的物質的量不變且不為0，則該反應屬于可逆反應，△n（N）=8mol-2mol=6mol，△n（M）=5mol-2mol=3mol，則N、M的化學計量數之比為2：1，故反應方程式為：2N?M，
故答案為：2N?M；
（2）在t₂時刻M、N的物質的量為定值，處于平衡狀態，故在t₂時刻v_正=v_逆，
故答案為：t₂；
（3）t₃時刻時，將容器體積變為1L，體系壓強增大，平衡正向移動，N的物質的量減小，與d相符，
故答案為：d；
（4）t₂時刻反應2N?M處于平衡狀態，此時M的平衡濃度c（M）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，N的平衡濃度c（N）=$\frac{2mol}{2L}$=1mol/L，則化學平衡常數K=$\frac{c（M）}{{c}^{2}（N）}$=$\frac{2.5}{{1}^{2}}$=2.5，
故答案為：2.5；
（5）0-t₂ 時間段內△n（M）=5mol-2mol=3mol，V=2L，△t=2 min，帶入v（M）=$\frac{△n}{V•△t}$=$\frac{3mol}{2L×2min}$=0.75mol/（L•min），
故答案為：0.75mol/（L•min）；
（6）反應前氣體的物質的量為8mol+2mol=10mol，平衡時氣體的物質的量為2mol+5mol=7mol，同溫同壓下，氣體的物質的量之比等于壓強之比，因此達到平衡時，體系內的壓強是開始的$\frac{7mol}{10mol}$=0.7倍，
故答案為：0.7．

點評 本題考查化學平衡計算、平衡狀態特征、反應速率和化學平衡常數K計算等知識，難度中等，注意判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達平衡．