Question

19．一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行反应：aN（g）?bM（g），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$\frac{a}{b}$=2：1
（2）t₁到t₂时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：$\frac{1}{v（{t}_{2}-{t}_{1}）}$mol/（L•min）
（3）平衡时，N的转化率为75%．（提示：转化率=$\frac{已反应的原料的量}{初始原料的总量}×100%$）
（4）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是CE
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．单位时间内每消耗a mol N，同时生成b mol M
E．N的质量分数在混合气体中保持不变．

Answer 1

分析 （1）化学方程式的系数之比等于各物质的物质的量的变化量之比；
（2）根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v（M）；
（3）由图可知，N为反应物，N的起始物质的量为8mol，平衡时参加反应的N的物质的量为8mol-2mol=6mol，在结合转化率定义计算；
（4）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．

解答 解：（1）参加反应的N的物质的量为8mol-2mol=6mol，生成的M的物质的量是5mol-2mol=3mol，所以此反应的化学方程式中$\frac{a}{b}$=2：1，
故答案为：2：1；
（2）由图可知，t₁到t₂时刻M的物质的量变化为4mol-3mol=1mol，故v（M）=$\frac{\frac{1mol}{VL}}{（{t}_{2}-{t}_{1}）min}$=$\frac{1}{v（{t}_{2}-{t}_{1}）}$mol/（L•min），
故答案为：$\frac{1}{v（{t}_{2}-{t}_{1}）}$mol/（L•min）；
（3）由图可知，N为反应物，N的起始物质的量为8mol，平衡时参加反应的N的物质的量为8mol-2mol=6mol，故N的转化率为$\frac{6mol}{8mol}$×100%=75%，
故答案为：75%；
（4）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．N的质量分数在混合气体中保持不变，说明可逆反应到达最大限度平衡状态，故E正确，
故答案为：CE．

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，题目难度中等，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．