Question

9．一定温度下，在容积为VL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）该反应的化学方程式中$\frac{a}{b}$=2．
（2）t₁～t₂时间段，以M的浓度变化表示的平均反应速率为$\frac{1}{（{t}_{2}-{t}_{1}）V}$mol•L^-1•min^-1．
（3）t2时，生成M的速率与消耗N的速率不相等（填“相等”或“不相等”）．
（4）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是BD．
A．反应中M与N的物质的量之比为1：1
B．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗a mol N，同时生成b mol M
D．N的质量分数在混合气体中保持不变．

Answer 1

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=$\frac{△c}{△t}$计算M的平均反应速率；
（3）t₂时刻MN物质的量相同，但不会的浓度不同，反应速率不同；
（4）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．

解答 解：（1）有图象可知，$\frac{a}{b}$=$\frac{△n（N）}{△n（M）}$=$\frac{（8-2）mol}{（5-2）mol}$=$\frac{2}{1}$=2，故答案为：2；
（2）t₁到t₂时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：v=$\frac{△c（M）}{△t}$=$\frac{\frac{（4-3）mol}{VL}}{（{t}_{2}-{t}_{1}）min}$=$\frac{1}{（{t}_{2}-{t}_{1}）V}$mol•L^-1•min^-1，故答案为：$\frac{1}{（{t}_{2}-{t}_{1}）V}$mol•L^-1•min^-1；
（3）t₂时刻生成M的速率=$\frac{\frac{（5-2）mol}{VL}}{{t}_{2}min}$=$\frac{3}{{t}_{2}V}$mol/（L•min），消耗N的速率=$\frac{\frac{（8-2）mol}{VL}}{{t}_{2}min}$=$\frac{5}{{t}_{2}V}$mol/（L•min），t2时，生成M的速率与消耗N的速率不相等，
故答案为：不相等；
（4）A、当体系达平衡状态时，M与N的物质的量之比为可能时1：1，也可能不是1：1，故A错误；
B、随着反应进行，混合气体的总物质的量减小，当混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化时，说明到达平衡状态，故B正确；
C、无论反应是否达到平衡，这个关系总是成立的，反应方向一致，不能作为平衡状态判断的依据，故C错误；
D、N的质量分数在混合气体中保持不变是平衡标志，故D正确；
故答案为：BD．

点评 本题考查较为综合，涉及化学方程式、平衡状态、反应速率的计算等问题，以基础为主，注意相关知识的积累，题目难度不大．