Question

一定温度下，某容积为2L的密闭容器内，某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示：

(1)该反应的化学方程式是_____________________________ 

(2)在图上所示的三个时刻中___________(填t₁、t₂或t₃)时刻处于平衡状态，此时v_正________v_逆(填＞、＜或=)；达到平衡状态后，平均反应速率v(N)：v(M)=___________ 

(3)若反应容器的容积不变，则“压强不再改变”_________(填“能”或“不能”)作为该反应已达到平衡状态的判断依据。 

(4)已知M、N均为气体，则下列措施能增大反应速率的是________(选填字母)  A．升高温度 B．降低压强  C．减小M的浓度  D．将反应容器体积缩小 

(5)向一个容积为4L的密闭容器中充入7molSO₂和4molO₂，在一定温度和压强下，发生如下反应：2SO₂(g)+O₂⇌2SO₃(g)，经4s后达到平衡状态，测得SO₂的物质的量是3mol，则以O₂表示的反应速率为________；平衡时SO₃的物质的量浓度________

Answer

2N(g)⇌M(g) t3 = 2∶1 能 AD 0.125mol•L-1•s-1 1mol/L

【解析】

(1)由图可知，N减少，M增加，并利用量的变化来分析书写反应的方程式；

(2)根据化学平衡状态的特征分析判断平衡点，平衡时正逆反应速率相等，化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比；

(3)根据反应前后气体的化学计量数关系判断压强是否对平衡产生影响；

(4)从外界条件对反应速率的影响分析判断；

(5)根据v=求出v(SO2)，再利用速率之比等于化学计量数之比，计算v(O2)；根据方程式，计算出SO3的物质的量，再利用c=计算SO3的物质的量浓度。

(1)由图可知，N的物质的量减少8mol-2mol=6mol，M增加5mol-2mol=3mol，N为反应物，M为生成物，且变化量之比为2∶1，即化学计量数之比为2∶1，反应的方程式为2N (g)⇌M (g)，故答案为：2N (g)⇌M (g)；

(2)因物质的量随时间的变化而不发生变化时为平衡状态，由图可知，t3为平衡状态，且平衡时正逆反应速率相等，由化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，则v(N)∶v(M)=2∶1，故答案为：t3；=；2∶1；

(3)反应的化学方程式为2N (g)⇌M (g)，反应前后气体的化学计量数不等，则当反应处于平衡状态时，压强不再改变，故答案为：能；

(4)A．升高温度，反应速率增大，故A正确；B．降低压强，反应物浓度减小，反应速率减小，故B错误；C．减小M的浓度，反应速率减小，故C错误；D．将反应容器体积缩小，反应物的浓度增大，则反应速率增大，故D正确；故答案为：AD；

(5)以SO2表示的该反应的速率v(SO2)==0.25mol•L-1•s-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(O2)=v(SO2)=×0.25mol•L-1•s-1=0.125mol•L-1•s-1；参加反应的SO2的物质的量为7mol-3mol=4mol，根据方程式2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知，生成的SO3的物质的量等于参加反应的SO2的物质的量，平衡时SO3的物质的量浓度为c(SO3)==1mol/L，故答案为：0.125mol•L-1•s-1；1mol/L。