Question

一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中投入一定量M、N进行反应，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：

（1）写出此反应的化学方程式________________________。

（2）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____。

A．反应中M与N的物质的量之比为1:1

B．在混合气体中N的质量百分数保持不变

C．混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化

D．混合气体的压强不随时间的变化而变化

（3）若t₃=3，则3min内用M表示的反应速率是                      。

（4）在t₂时刻正反应速率v（正）与逆反应速率v（逆）的大小关系是             。

（5）反应达到平衡后，N所占的体积分数是          （保留一位小数）。

Answer

（1） 2N(g)M(g) （2）BCD(2分，少一个扣1分，多一个不得分)（3）0.5mol/（L·min）（不写单位扣1分）（4）v（正）＞ v（逆）(1分) （5）28.6%

【解析】

试题分析：（1）随时间进行，N的物质的量减小，N是反应物，由于最终N的物质的量为定值且不为零，反应为可逆反应，且△n（N）：△n（M）=（8-2）mol：（5-2）mol=2：1，则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知反应的化学方程式为2N(g)M(g)；

（2）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，A错误；B．当反应达到平衡状态时，各物质的浓度、含量不再改变，混合气体中N的质量百分数保持不变，说明到达平衡，B正确；C．随反应进行混合气体总物质的量发生变化，混合气体的平均相对分子不随时间的变化而变化，说明总物质的量不变，说明达平衡，C正确；D．随反应进行混合气体总物质的量发生变化，混合气体的压强不随时间的变化而变化即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，D正确；答案选BCD。

（3）根据v=△c÷△t可知，若t3=3，则3min内用M表示的反应速率v==0.5mol/（L•min）；

（4）t2时刻，根据图像N的物质的量继续减小，M的物质的量增加可判断反应正向进行，则v（正）＞v（逆）；

（5）体积分数之比=物质的量之比，根据图像分析反应达到平衡后，N所占的体积分数=×100%

=28.6%。

【考点定位】本题主要考查化学平衡状态的判断以及可逆反应有关计算等

【名师点晴】该题的难点是平衡状态判断，在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。