Question

19．一定溫度下，在容積為VL的密閉容器中進行反應：aN（g）?bM（g），M、N的物質的量隨時間的變化曲線如圖示．
（1）此反應的化學方程式中a：b=2：1
（2）t₁到t₂時刻，以M的濃度變化表示的平均化學反應速率為$\frac{1}{（{t}_{2}-{t}_{1}）V}$mol•L^-1•min^-1
（3）此反應在該條件下達到限度時，反應物的轉化率為75%
（4）下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態的是CEF
A．反應中M與N的物質的量之比為1：1
B．混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化
C．混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化
D．單位時間內消耗amol N，同時生成bmol M
E．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
F．N的轉化率達到最大，且保持不變．

Answer 1

分析 （1）化學方程式的系數之比等于各物質的物質的量的變化量之比；
（2）根據v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（M）；
（3）由圖可知，N為反應物，N的起始物質的量為8mol，平衡時參加反應的N的物質的量為8mol-2mol=6mol，在結合轉化率定義計算；
（4）當反應達到平衡狀態時，正、逆反應速率相等（同種物質），各物質的濃度、含量不再改變，以及由此衍生的一些物理量也不變，以此進行判斷．

解答 解：（1）參加反應的N的物質的量為8mol-2mol=6mol，生成的M的物質的量是5mol-2mol=3mol，所以此反應的化學方程式中a：b=2：1，故答案為：2：1；
（2）由圖可知，t₁到t₂時刻M的物質的量變化為4mol-3mol=1mol，v=$\frac{\frac{（4-3）mol}{VL}}{（{t}_{2}-{t}_{1}）min}$═$\frac{1}{（{t}_{2}-{t}_{1}）V}$mol•L^-1•min^-1，故答案為：$\frac{1}{（{t}_{2}-{t}_{1}）V}$mol•L^-1•min^-1；
（3）由圖可知，N為反應物，N的起始物質的量為8mol，平衡時參加反應的N的物質的量為8mol-2mol=6mol，故N的轉化率為$\frac{6mol}{8mol}$×100%=75%，故答案為：75%；
（4）A．平衡時反應混合物各組分的物質的量不變，但各組分的物質的量不一定相等，故A錯誤；
B．混合氣體的總質量始終不變，混合氣體總質量不變不能說明到達平衡，故B錯誤；
C．由于a≠b，隨反應進行混合氣體總物質的量發生變化，混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化，說明到達平衡，故C正確；
D．單位時間內消耗amolN，同時生成bmolM，都表示正反應速率，反應始終按此關系進行，不能說明到達平衡，故D錯誤；
E．由于a≠b，隨反應進行混合氣體總物質的量發生變化，混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，說明混合氣體總的物質的量再不變，說明反應到達平衡，故E正確；
F．N的轉化率達到最大，且保持不變，說明可逆反應到達最大限度平衡狀態，故F正確；
故答案為：CEF．

點評 本題考查化學反應速率計算、化學平衡計算、化學平衡狀態判斷，難度不大，側重對基礎知識的鞏固，注意判斷化學平衡狀態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．