Question

2．在一个恒定容积的密闭容器中，发生化学反应2M（g）?N（g）+P（g），若N、P的起始浓度为0，反应物M的浓度随反应时间的变化情况如下表：

实验序号		0	10	20	30	40	50	60
Ⅰ	800	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
Ⅱ	800	c1	c2	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50

根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验I中，50min时，N的浓度为0.25mol•L^-1，0～50min内，以P的浓度改变表示的反应速率为0.005mol/（L．min）．
（2）在实验Ⅱ中，若10～20min内，v（N）=0.10mol•L^-1，则c₂=0.7mol•L^-1．
（3）对比两个实验，推测实验Ⅱ中M的初始浓度c₁=1.0mol•L^-1，反应经20minM的浓度不再变化，可推测实验Ⅱ中还隐含的条件是实验Ⅱ使用催化剂．
（4）上述实验中，反应达到限度后，M的转化率是50%．

Answer 1

分析 （1）根据浓度变化量之比大于化学计量数之比计算N的浓度；根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（P）；
（2）根据浓度变化量之比大于化学计量数之比计算消耗M的浓度，再计算c₂；
（3）实验I、Ⅱ平衡时M的浓度相等，二者为完全等效平衡，则起始时M的浓度相等，实验Ⅱ到达平衡时间更短，反应速率快，应是使用催化剂；
（4）M的转化率=$\frac{M的浓度变化量}{M的起始浓度}$×100%．

解答 解：（1）50min时△c（M）=（1-0.5）mol/L=0.5mol/L，则c（N）=$\frac{1}{2}$△c（M）=0.25mol/L，由方程式可知c（P）=c（N）=0.25mol/L，则0～50min内以P的浓度改变表示的反应速率v（P）=$\frac{0.25mol/L}{50min}$=0.005mol/（L．min），
故答案为：0.25；0.005mol/（L．min）；
（2）浓度变化量之比大于化学计量数之比，则消耗M的浓度为2×0.10mol•L^-1=0.20mol•L^-1，则c₂=0.5+0.2=0.7，
故答案为：0.7；
（3）实验I、Ⅱ平衡时M的浓度相等，二者为完全等效平衡，则起始时M的浓度相等，则c₁=1mol•L^-1，实验Ⅱ到达平衡时间更短，反应速率快，应是使用催化剂，
故答案为：1.0；实验Ⅱ使用催化剂；
（4）到达平衡后△c（M）=（1-0.5）mol/L=0.5mol/L，则M的转化率=$\frac{0.5mol/L}{1.0mol/L}$×100%=50%，
故答案为：50%．

点评 本题考查化学平衡有关计算，可以利用平衡常数不变判断实验Ⅱ中M的起始浓度，注意平衡常数的应用．