Question

一定条件下发生反应：M₂(?)+2R₂(g)M₂R₄(g)

(1)在容积一定、温度一定的密闭容器中加入一定量M₂和R₂，反应过程中测得气体的平均相对分子质量随时间的变化如下图a所示，则对M₂物质的状态判断正确的是______(填序号)

A．只能为气体       B．只能为固体      C．既可能为固体，也可能为气体

(2)若在t₂时，维持温度不变将容器体积迅速压缩为原来的一半，t₃时达到新的平衡。在上图b中画出t₂后c(M₂R₄)的变化曲线。

(3)若M₂为气态，根据上图c回答下列问题：

①该反应为________(填“放”或“吸”)热反应；P₂________P₁(填“＞”或“＜”)。

②在一容积可变的密闭容器中充入10mo1M₂气体和30mo1R₂气体，当达到平衡状态A时，容器容积为20L。如反应开始时仍充入10mo1M₂和30mo1R₂，则在平衡状态B时，容器容积V (B)=____________L。

③在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生该反应(起始温度和起始容器容积均相同)，有关数据如下表所示：

容器	甲	乙	丙
相关条件	恒温恒容	绝热恒容	恒温恒压
反应物投料	1 mol M2、2 mol R2	1 mol M2R4	1 mol M2R4
平衡时容器体积	V (甲)	V (乙)	V (丙)
反应的平衡常数K	K(甲)	K(乙)	K(丙)
平衡时M2R4的浓度(mol·L^-1)	c (甲)	c (乙)	c(丙)
平衡时M2R4的反应速率(mol·L^-1·min^-1)	v (甲)	v (乙)	v (丙)

则下列说法正确的是_________。

A．V (甲)＞V (丙)    B．K(乙)＞K(丙)    C．c (乙)＞c (甲)    D．v (甲)=v (丙)

Answer

(1)C；(2)；

(3)①放；＞；②7；③BC。

【解析】

试题分析： (1)根据图像，反应过程中测得气体的平均相对分子质量逐渐增大。根据=，若M2为固体，m增大，n减小，增大，满足题意，若M2为气体，m不变，n减小，增大，满足题意，故选C；

(2)若在t2时，维持温度不变将容器体积迅速压缩为原来的一半，相当于增大压强，c(M2R4)突然增大到原来的2倍，增大压强，平衡正向移动，c(M2R4)继续增大，图像为，故答案为：；

(3)①根据图像，升高温度，M2的转化率降低，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应；在相同温度时，由P1变为P2，M2的转化率增大，平衡正向移动，说明是增大压强，即P2＞P1，故答案为：放；＞；

② M2(g) + 2R2(g)M2R4(g)

起始(mol) 10 30 0

平衡A 5 20 5

平衡B 2 14 8

平衡常数K==1，设V (B)=VL，温度不变，K不变，则=1，解得V=7，故答案为：7；

③A、丙为M2R4的分解是气体体积增大的反应，所以丙恒温恒压，体积变大，甲恒温恒容，体积不变，所以，V甲＜V丙，故A错误；B、合成M2R4是放热反应，其逆反应M2R4分解就是吸热的，乙绝热容器，丙恒温，所以乙反应后比丙温度低，向吸热方向进行的程度小，平衡时乙中氨气浓度比丙高，氮气和氢气浓度比丙低，K乙＞K丙，故B正确；C、条件相同时，甲与乙是等效平衡．甲与乙容器体积相同，乙分解M2R4吸热导致乙比甲温度低，平衡向合成M2R4方向移动，平衡时M2R4浓度乙大于甲，即c乙＞c甲，故C正确；D、甲与丙起始温度和起始体积相同，恒温条件下反应，丙在恒压条件下分解M2R4生成氢气和M2，平衡时体积比反应前大，即平衡时丙体积大于甲，则压强甲大于丙，所以υ甲＞υ丙，故D错误．故选：BC。

考点：考查了化学平衡的移动的影响因素、化学平衡的计算的相关知识。