Question

10．一定溫度下，向2L恒容容器中投入X（g），Y（g），M（g），N（g）四種物質，反應 進行至某時刻，測得各物質的量如表實數．
請回答下列問題：

物質的量 時間	n（X）/mol	n（Y）/mol	n（M）/mol	n（N）/mol
0	2.0	1.0	1.0	1.0
10min	1.0	2.0	3.0	4.0
20min	0.5	2.5	4.0	5.5
30min	0.25	2.75	4.5	6.25

（1）寫出該反應的化學方程式：
（2）列式計算N在0～10min內平均反應速率為0.15mol/（L•min）；
（3）隨著反應進行，容器內氣體密度將不變；混合氣體平均相對分子質量將減小．（填“增大”“減小”或“不變”）
（4）其他條件不變，若起始向容器中投入4molX（g），消耗一半X時所用時間t＜（填“＞”“＜”或“=”）10min，理由是壓強增大，反應速率增大．
（5）向容器中通入惰性氣體，下列推斷正確的是C．
A．反應速率增大  B．反應速率減小  C．反應速率不變  D．無法判斷
（6）按上述反應規律，進行到40min時M為4.75mol．

Answer 1

分析 （1）根據各反應物、生成物的物質的量不會與化學計量數成正比確定該反應的化學方程式；
（2）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算出N在0～10min內平均反應速率；
（3）反應過程中容器容積不變，氣體的總質量不變，根據ρ=$\frac{m}{V}$判斷密度變化；氣體的總質量不變，氣體的總物質的量增大，根據M=$\frac{m}{n}$判斷平均分子量變化；
（4）其他條件不變，若起始向容器中投入4molX（g），增大了壓強，則反應速率加快，反應時間縮短；
（5）加入惰性氣體后，各物質的濃度不變，則反應速率不變；
（6）根據表中每間隔10minM的濃度變化進行分析．

解答 解：（1）在0～10min時X的物質的量減小1mol，Y的物質的量增大1mol，M的物質的量減小了2mol，N的物質的量減小3mol，則X為反應物、Y、M、N為生成物，各物質的計量數與物質的量成正比，則該反應的方程式為：X（g）?Y（g）+2M（g）+3N（g），
故答案為：X（g）?Y（g）+2M（g）+3N（g）；
（2）N在0～10min內物質的量變化為3mol，則該時間段內N的平均反應速率為：v=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{10min}$=0.15mol/（L•min），
故答案為：0.15mol/（L•min）；
（3）隨著反應進行，容器體積不變，氣體的總質量不變，則容器內氣體密度不變；反應中氣體的總物質的量增大，氣體的總質量不變，則混合氣體平均相對分子質量減小，
故答案為：不變；減小；
（4）其他條件不變，若起始向容器中投入4molX（g），容器內氣體壓強增大，反應速率加快，則消耗一半X時需要時間小于10min，
故答案為：＜；壓強增大，反應速率增大；
（5）向容器中通入惰性氣體，由于各組分的濃度沒有變化，則正逆反應速率不變，即C正確，
故答案為：C；
（6）根據表中物質的量變化可知，每間隔10min，M的物質的量變化量為上一10min物質的量變化的一半，則30～40min時M的物質的量變化為0.25mol，所以40min時M的物質的量為：4.5mol+0.25mol=4.75mol，
故答案為：4.75mol．

點評 本題考查了化學平衡的計算、化學平衡的影響因素、化學反應速率的影響因素及計算，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及化學計算能力，明確化學平衡、化學反應速率的影響及應用方法為解答關鍵．