Question

【題目】一定溫度下，在2L的密閉容器中，M、N兩種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

（2）反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是__min，該時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ（N）＝__。

（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，放出6QkJ的熱量。若容器開(kāi)始時(shí)充入lmolN，反應(yīng)放出的熱量為__。

A．等于QkJ B．小于QkJ C．大于QkJ D．等于2QkJ

（4）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是___。

①該條件下，正逆反應(yīng)速率都為零

②該條件下，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化

③該條件下，混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

④該條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol N的同時(shí)，生成1mol M

（5）能加快反應(yīng)速率的措施是___。

①升高溫度 ②容器體積不變，充入惰性氣體Ar

③容器壓強(qiáng)不變，充入惰性氣體Ar ④使用催化劑

（6）一定溫度下，將一定量的N2和H2充入2L固定體積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。若起始時(shí)向容器中充入10mol的N2和15mol的H2，10min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得容器內(nèi)NH3的濃度為2molL﹣1。10min時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為___；平衡時(shí)的壓強(qiáng)和起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為___。

Answer 1

【答案】2NM 6 0.5mol/（Lmin） B ②③ ①④ 20% 21：25

【解析】

（1）結(jié)合圖示信息根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量改變量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，分析反應(yīng)物與生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)；

（2）反應(yīng)達(dá)到最大限度時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量及濃度保持不變；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的公式求解；

（3）根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)回答問(wèn)題；

（4）反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進(jìn)行判斷；

（5）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素回答；

（6）列三段式，利用定義求解轉(zhuǎn)化率；同條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比。

（1）根據(jù)圖知，反應(yīng)物是N、生成物是M，相同時(shí)間內(nèi)△n（N）=（8-2）mol=6mol、△n（M）=（5-2）mol=3mol，相同時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量改變量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，則N、M的計(jì)量數(shù)之比為6mol：3mol=2：1，故化學(xué)方程式為：2NM；

（2）根據(jù)圖像可知反應(yīng)進(jìn)行到6min時(shí)物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，因此反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是6min，該時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N)= ＝0.5 mol/(L·min)，故答案為：6；0.5mol/（Lmin）；

（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，放出6Q kJ的熱量，即消耗6mol N放出6Q kJ的熱量，由于是可逆反應(yīng)，則1molN不能完全消耗，所以反應(yīng)放出的熱量為小于QkJ，故答案為B；

（4）①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，但不能為零，①項(xiàng)錯(cuò)誤；

②平均摩爾質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的物質(zhì)的量的比值，在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量始終不變，但混合氣體的物質(zhì)的量為變量，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，②項(xiàng)正確；

③正反應(yīng)體積減小，則該條件下，混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③項(xiàng)正確；

④該條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗2molN的同時(shí)，生成1molM均表示正反應(yīng)速率，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，④項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案為②③；

（5）①升高溫度反應(yīng)速率加快，①符合題意；

②容器體積不變，充入惰性氣體Ar，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，②項(xiàng)不符合題意；

③容器壓強(qiáng)不變，充入惰性氣體Ar，容器容積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，③項(xiàng)不符合題意；

④使用催化劑反應(yīng)速率加快，④項(xiàng)符合題意；

答案選①④；

（6）若起始時(shí)向容器中充入10mol的N2和15mol的H2，10min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得容器內(nèi)NH3的濃度為2molL﹣1，即生成的氨氣的物質(zhì)的量為2molL﹣12L=4mol，則有

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始量(mol) 10 15 0

轉(zhuǎn)化量(mol) 2 6 4

平衡量(mol) 8 9 4

則10min時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為=20%；

同條件下，平衡時(shí)的壓強(qiáng)和起始時(shí)的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，即為=21：25，

故答案為：20%；21：25。