Question

化学反应速率与化学平衡的理论研究对工农业生产有重要的意义．一定温度下，在容积为20L的密闭容器中进行a N（g）?b M（g） 的化学反应，M、N 的物质的量随时间的变化曲线如图所示：
（1）此反应的化学方程式中a=

 

，b=

 

；
（2）t₁到t₂时段，以N的浓度变化表示的化学反应速率为

 

；
（3）下列描述能说明反应达到平衡状态的是

 

．
A．反应中M与N的物质的量之比为1：1
B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内消耗a molN，同时生成b molM
E．保持温度和容积不变，混合气体的压强不随时间的变化而变化
F．N的转化率达到最大，且保持不变
（4）一定温度下，当反应a N（g）?b M（g）达平衡后，若保持容积不变，再充入N，达到新平衡后，N的体积分数将

 

（选填“增大”、“减小”或“不变”，下一空同）；若保持压强不变，再充入N，达到新平衡后，N的体积分数将

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡状态的判断

专题：

分析：（1）根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比求算；
（2）根据v=

△c

△t

计算M的平均反应速率；
（3）当反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等（同种物质），各物质的浓度、含量不再改变，以及由此衍生的一些物理量也不变，以此进行判断；
（4）保持容积不变，达平衡后再加入N气体，相当于先扩大体积再压缩，平衡向正反应方向移动，以此分析；保持压强不变，再充入N，相当于等比例增大反应物，与原平衡等效．

解答： 解：（1）由图象可知，

a

b

=

△n(N)

△n(M)

=

(8-2)mol

(5-2)mol

=

2

1

，所以a=2，b=1，故答案为：2；1；
（2）t₁到t₂时刻，以N的浓度变化表示的平均反应速率为：v=

△c(N)

△t

=

(5-4)mol

VL (t 2-t 1)min

=

1

20(t 2-t 1)

mol?L^-1?min^-1，故答案为：

1

20(t 2-t 1)

mol?L^-1?min^-1；
（3）A．平衡时反应混合物各组分的物质的量不变，但各组分的物质的量不一定相等，故A错误；
B．混合气体的总质量始终不变，混合气体总质量不变不能说明到达平衡，故B错误；
C．由于a≠b，随反应进行混合气体总物质的量发生变化，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明到达平衡，故C正确；
D．单位时间内消耗amolN，同时生成bmolM，都表示正反应速率，反应始终按此关系进行，不能说明到达平衡，故D错误；
E．由于a≠b，随反应进行混合气体总物质的量发生变化，混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明混合气体总的物质的量再不变，说明反应到达平衡，故E正确；
F．N的转化率达到最大，且保持不变，说明可逆反应到达最大限度平衡状态，故F正确；
故答案为：CEF；
（4）保持容积不变，达平衡后再加入N气体，相当于先扩大体积再压缩，平衡向正反应方向移动，N的体积分数将减小；保持压强不变，再充入N，相当于等比例增大反应物，与原平衡等效，所以N的体积分数将不变．
故答案：减小；不变．

点评：本题考查化学反应速率计算、化学平衡计算、化学平衡状态判断，等效平衡的应用，难度不大，侧重对基础知识的巩固，注意判断化学平衡状态的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡．