Question

9．一定温度下，某容积为2L的密闭容器内，某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，依图所示：
（1）该反应的化学方程式是2N?M．
（2）在图上所示的三个时刻中，t₃（填t₁、t₂或t₃）时刻达到化学反应限度．
（3）t₂时，正、逆反应速率的大小关系为：V_正＞V_逆（填“＞”“=”“＜”“=“）
（4）向一个容积为4L的密闭容器中充入7molSO₂和4molO₂，在一定温度和压强下，发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），经4s后达到平衡状态，测得SO₂的物质的量是3mol，则以O₂表示的反应速率为0.125mol•（L^-1s^-1 ）；平衡时SO₃的物质的量浓度1molL^-1．

Answer 1

分析 （1）M物质的量增大、N的物质的量减小，故N为反应物、M为生成物，最终N的物质的量不变且不为0，则该反应属于可逆反应，根据物质的量之比等于化学计量数之比确定化学计量数，进而书写反应方程式；
（2）可以反应到达平衡状态时，正、逆速率相等，各组分的物质的量不变；
（3）某一时间反应中各物质的物质的量是否变化判断反应是否达到平衡；
（4）①根据v=$\frac{△c}{△t}$求出v（SO₂），再利用速率之比等于化学计量数之比，计算v（O₂）；
②根据方程式，计算出SO₃的物质的量，再利用c=$\frac{n}{V}$计算SO₃的物质的量浓度．

解答 解：（1）M物质的量增大、N的物质的量减小，故N为反应物、M为生成物，最终N的物质的量不变且不为0，则该反应属于可逆反应，△n（N）=8mol-2mol=6mol，△n（M）=5mol-2mol=3mol，则N、M的化学计量数之比为2：1，故反应方程式为：2N?M，
故答案为：2N?M；
（2）在t₃时刻M、N的物质的量为定值，处于平衡状态，故在t₃时刻v_正=v_逆，
故答案为：t₃；       
（3）由图可知t₂时，反应没有达到平衡，此时反应继续向正方向移动，正反应速率大于逆反应速率，
故答案为：＞；
（4）①以SO₂表示的该反应的速率v（SO₂）=$\frac{\frac{（7-3）mol}{4L}}{4s}$=0.25mol•L^-1•s^-1，速率之比等于化学计量数之比，所以有：
v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（SO₂）=$\frac{1}{2}$×0.25mol•L^-1•s^-1=0.125mol•（L^-1•s^-1），
故答案为：0.125mol•L^-1•s^-1
（2）参加反应的SO₂的物质的量为7mol-3mol=4mol，根据方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，生成的SO₃的物质的量等于参加反应的SO₂的物质的量，平衡时SO₃的物质的量浓度为c（SO₃）=$\frac{4mol}{4L}$=1mol/L．
故答案为：0.125mol•（L^-1•s^-1）；1molL^-1．

点评 本题考查化学反应速率与化学平衡知识，做题时注意从反应物和生成物的物质的量的变化角度，判断反应物和生成物以及反应是否达到平衡，题目难度一般．