Question

一定温度下，在容积为2 L的密闭容器内, 某一反应中气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示, 请根据图示回答下列问题。

 

(1)写出该反应的化学方程式：____________。

(2)t₁～t₃时间段，以M的浓度变化表示的平均反应速率为________(用含t₁、t₃的式子表示)。

(3)比较a点与b点反应速率大小，Va___V_b(填“>”“=” 或 “< ”)。

(4)如图所示的三个时刻中，___________(填t₁、t₂或t₃)时刻处于平衡状态。

(5)下列叙述中，能说明该反应达到平衡状态的是________。

A．容器内M与N的物质的量相等

B．容器内M与N的浓度不随时间变化

C．单位时间内每消耗1 mol N，同时生成0.5 mol M

D．容器内压强不随时间变化

Answer

2N(g) M(g) mol·L-1·min-1 ＞ t3 BD

【解析】

由图象中的信息可判断反应物与生成物，根据变化量写出化学方程式；根据题图中信息求出t1～t3时间段V(M)的值及判断a、b两点速率大小关系；根据化学平衡状态的特征分析判断化学平衡状态和达到化学平衡状态的标志。

（1）由图可知，物质N的物质的量减少，物质M的物质的量增加，则反应物为N，生成物为M，得到，所以反应的化学方程式为：2N(g) M(g)；答案为2N(g) M(g)。

（2）t1到t3时间段，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：v(M)= =mol•L-1•min-1；答案为mol•L-1•min-1。

（3）由图可知，a、b均在N曲线上，a点对应的N的浓度大于b点对应的N的浓度，浓度越大，反应速率越快，所以Va＞Vb；答案为＞。

（4）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；答案为t3。

（5）A．由图可知t2时M与N的物质的量相等，但随时间的变化，它们的物质的量在变化，则不是平衡状态，故A不符合题意；

B．容器内M与N的浓度不随时间变化，说明V正=V逆，达到平衡状态，B符合题意；

C．单位时间内消耗1molN的同时生成0.5molM，只能说明单方向N、M的关系，不能说明正逆反应速率相等的关系，故C不符合题意；

D．因该反应是物质的量在减少的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，则物质的量也不再改变，浓度也不再改变，达到平衡状态，故D符合题意；

答案为BD。