Question

一定温度时，在4L密闭容器中，某反应中的气体M和气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示：  

(1)t₁时刻N的转化率为____________。

(2)0～t₃时间内用M表示的化学反应速率为____________mol/(L·min)。

(3)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为____________。

(4)该反应的化学方程式为______；t₂时刻，正逆反应速率大小：v_正 ____v_逆(填“＞”、“=”或“＜”)。

(5)下列能表示上述反应达到化学平衡状态的是____________(填编号)

A.v_逆(M)=2v_正(N)               B.M与N的物质的量之比保持不变

C.混合气体密度保持不变            D.容器中压强保持不变

(6)已知：H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，生成1mol NH₃过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为_________kJ/mol。

Answer

25% 7：10 2N(g)M(g) ＞ BD 946

【解析】

根据图像分析，从反应开始到平衡M、N的物质的量变化量分别为3mol、6mol，得出反应方程式为2N(g)M(g)。

(1)t1时刻N的物质的量为6mol，N起始的物质的量为8mol，其转化率为。

(2)0～t3时间内用M表示的化学反应速率。

(3)恒温恒容的密闭容器中，压强之比等于气体分子的物质的量之比，则平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为7：10。

(4)综上分析，该反应的化学方程式为2N(g)M(g)；t2时刻，反应未达到平衡，此时反应继续向正向移动，正逆反应速率大小：v正＞v逆。

(5) A.当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，根据化学计量数，2v逆(M)=v正(N)时反应达到平衡，A错误；

B.起始时M与N的物质的量之比为1:4，平衡时M与N的物质的量之比为5:2，M与N的物质的量之比由变到不变并保持不变，则反应达到平衡，B正确；

C.混合气体的质量不变，容器的体积不变，则混合气体密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态，C错误；

D.该反应为反应前后气体分子数改变的反应，则容器中压强由变到保持不变，说明反应达到平衡状态，D正确；

答案选BD。

(6)合成氨反应为N2+3H22NH3，反应放出能量=成键释放的能量-断键吸收的能量，设N≡N的键能为x kJ/mol，则2×46kJ=(391kJ/mol×6)-(x+436kJ/mol×3)，求得x=946 kJ/mol，则N≡N的键能为946 kJ/mol。