Question

【題目】根據(jù)要求，回答下列問(wèn)題：

I.一定溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：aM(g)bN(g)，M、N的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示：

(1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中，已知化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡(jiǎn)整數(shù)比，則b=________。

(2)若t2—t1=10min，則從t1到t2時(shí)刻，平均反應(yīng)速率v(N)=________。

(3)t1、t2、t3三個(gè)時(shí)刻中，______時(shí)刻達(dá)到反應(yīng)的最大限度。

II.一種新型催化劑用于 NO 和 CO 的反應(yīng)：2NO+2CO2CO2 +N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)速率，為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分條件已經(jīng)填在下表中。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	t(℃)	NO 初始濃度(mo1L-1)	CO初始濃度 (mo1L-1)	催化劑的比表面積 (m2 g-1)
I	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
II	280	1.20×10-3	b	124
III	350	a	5.80×10-3	82

(1)表中，a=______，b=______。

(2)能驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)是________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。

(3)實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)II中，NO的物質(zhì)的量濃度c(NO)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示，其中表示實(shí)驗(yàn)II的曲線是___________(填“甲”或“乙”)。

(4)若在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)2NO+2CO2CO2 +N2，則不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填標(biāo)號(hào))。

A.容器內(nèi)混合氣體溫度不再變化 B.容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變 C.2v逆(NO)=v正(N2) D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變

Answer 1

【答案】1 0.05mo1.L-1 .min-1 t3 1.20×10-3 5.80× 10-3 I和III 乙 CD

【解析】

I．(1)化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比；

(2)若t2-t1=10min，則從t1到t2時(shí)刻，以N的濃度變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v=；

(3)t1、t2時(shí)刻隨時(shí)間變化，M、N物質(zhì)的量發(fā)生變化，t3時(shí)刻，M、N物質(zhì)的量隨時(shí)間變化不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

II．驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度要不同，其他條件相同；驗(yàn)證催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，要催化劑的比表面積不同，其他條件相同；

(2)驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ的溫度不同，其他條件要相同；

(3)催化劑的表面積大，反應(yīng)速率快，達(dá)平衡的時(shí)間短；

(4)根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的特點(diǎn)或物理量由變化量變?yōu)椴蛔兞縼?lái)分析判斷。

I．(1)參加反應(yīng)的M的物質(zhì)的量為8mol2mol=6mol，生成的N的物質(zhì)的量是5mol2mol=3mol，所以此反應(yīng)的化學(xué)方程式中a:b=6:3=2:1，已知計(jì)量系數(shù)比為最簡(jiǎn)整數(shù)比，b為1；

(2)若t2t1=10min，則從t1到t2時(shí)刻，以N的濃度變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v==0.05mol/(Lmin)；

(3)t1、t2時(shí)刻隨時(shí)間變化，M、N物質(zhì)的量發(fā)生變化，t3時(shí)刻，M、N物質(zhì)的量隨時(shí)間變化不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，t3時(shí)刻達(dá)到反應(yīng)的最大限度；

II. (1)驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度要不同，其他條件相同，所以a=1.2×103；驗(yàn)證催化劑的表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，要催化劑的表面積不同，其他條件相同，b=5.80×103；

(2)驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ的溫度不同，其他條件要相同；

(3)催化積表面積大，反應(yīng)速率快，達(dá)平衡的時(shí)間短，曲線乙的斜率大，達(dá)到平衡的時(shí)間短，反應(yīng)快；

(4)A．因反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行，容器內(nèi)的溫度會(huì)變化，當(dāng)溫度不再變化時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)， 故A能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；

B．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故B能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；

C．v逆(NO)= 2v正(N2)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故2v逆(NO)=v正(N2)時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)， 故C不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；

D．由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)混合氣體的密度一直保持不變，故混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；

答案選CD。