Question

1．在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）△H，所得实验数据如下表．

实验	温度/℃	起始时物质的量/mol				平衡时物质的量/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）实验①中，若5min时测得n（M）=0.050mol，则0至5min时间内，v（N）=0.001mol/（L•min）；
（2）实验②中，该反应的平衡常数K=1；
（3）实验③中，此时化学反应速率是v（正）＜v（逆）（填“=”、“＞”或“＜”）；
（4）反应热△H＜0（填“＞”或“＜”）；
（5）应用化学反应速率与化学平衡原理解决化工生产实际问题，你认为下列说法不正确的是c（填字母序号）．
a．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
b．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
c．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
d．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（M），再利用速率之比等于化学计量数之比计算0至5min时间内的v（N）；
（2）实验②中平衡时M为0.08mol，计算平衡时其它组分的物质的量，由于反应中气体的化学计量数相等，可以用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$计算
（3）根据Qc=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$计算出此时的浓度商，然后根据平衡常数K=1判断反应进行的方向即可；
（4）根据表格数据700℃时，化学平衡时M为0.090mol，升高温度至800℃平衡时M为0.080mol，所以升温平衡逆反应方向移动，据此判断；
（5）a．化学反应速率，表示反应快慢物理量，可以指导在一定时间内快出产品；
b．勒夏特列原理即平衡移动原理可指导怎样使用有限原料多出产品；
c．催化剂的使用只能提高反应速率；
d．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益．

解答 解：（1）速率之比等于化学计量数之比，则0至5min时间内，v（N）=v（M）=$\frac{\frac{0.05mol}{10L}}{5min}$=0.001mol/（L•min），
故答案为：0.001；
（2）实验②中平衡时M为0.08mol，则：
                    X（g）+Y（g）?M（g）+N（g）
起始（mol）：0.1    0.4           0           0
转化（mol）：0.08   0.08    0.08         0.08
平衡（mol）：0.02   0.32    0.08         0.08
由于反应中气体的化学计量数相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故实验②中，该反应的平衡常数：K=$\frac{c（M）•c（N）}{c（X）•c（Y）}$=$\frac{0.08×0.08}{0.02×0.32}$=1，
故答案为：1；
（3）此时的浓度商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，说明生成物浓度较大，平衡向着逆向移动，则此时化学反应速率是v（正）＜v（逆），
故答案为：＜；
（4）根据表格数据700℃时，化学平衡时M为0.090mol，升高温度至800℃平衡时M为0.080mol，所以升温平衡逆反应方向移动，则正反应为放热反应，焓变△H＜0，
故答案为：＜； 
（5）a．根据影响化学反应速率的因素，改变反应条件，可指导怎样在一定时间内快出产品，故a正确；
b．结合影响化学平衡的因素，采用合适的外界条件，使平衡向正反应方向移动，可提高产率，故b正确；
c．催化剂不影响化学平衡，使用催化剂无法提高产品产率，故c错误；
d．在一定的反应速率的前提下，改变反应条件，尽可能使平衡向正反应方向移动，可提高化工生产的综合经济效益，故d正确；
故答案为：c．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡及其影响等知识，明确化学反应速率、化学平衡的概念及表达式为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．