Question

【題目】根據要求，回答下列問題：

I.一定溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中進行反應：aM(g)bN(g)，M、N的物質的量隨時間的變化曲線如下圖所示：

(1)此反應的化學方程式中，已知化學計量數之比為最簡整數比，則b=________。

(2)若t2—t1=10min，則從t1到t2時刻，平均反應速率v(N)=________。

(3)t1、t2、t3三個時刻中，______時刻達到反應的最大限度。

II.一種新型催化劑用于 NO 和 CO 的反應：2NO+2CO2CO2 +N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應速率，為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規律，某同學設計了三組實驗，部分條件已經填在下表中。

實驗序號	t(℃)	NO 初始濃度(mo1L-1)	CO初始濃度 (mo1L-1)	催化劑的比表面積 (m2 g-1)
I	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
II	280	1.20×10-3	b	124
III	350	a	5.80×10-3	82

(1)表中，a=______，b=______。

(2)能驗證溫度對化學反應速率的影響規律的實驗是________(填實驗序號)。

(3)實驗I和實驗II中，NO的物質的量濃度c(NO)隨時間t的變化曲線如圖所示，其中表示實驗II的曲線是___________(填“甲”或“乙”)。

(4)若在容積固定的絕熱容器中發生反應2NO+2CO2CO2 +N2，則不能說明該反應已達到平衡狀態的是_________(填標號)。

A.容器內混合氣體溫度不再變化 B.容器內的氣體壓強保持不變 C.2v逆(NO)=v正(N2) D.容器內混合氣體密度保持不變

Answer 1

【答案】1 0.05mo1.L-1 .min-1 t3 1.20×10-3 5.80× 10-3 I和III 乙 CD

【解析】

I．(1)化學方程式的系數之比等于各物質的物質的量的變化量之比；

(2)若t2-t1=10min，則從t1到t2時刻，以N的濃度變化表示該反應的平均反應速率v=；

(3)t1、t2時刻隨時間變化，M、N物質的量發生變化，t3時刻，M、N物質的量隨時間變化不變，反應達到平衡狀態；

II．驗證溫度對化學反應速率的影響，溫度要不同，其他條件相同；驗證催化劑的比表面積對化學反應速率的影響，要催化劑的比表面積不同，其他條件相同；

(2)驗證溫度對化學反應速率的影響，只有實驗Ⅰ和Ⅲ的溫度不同，其他條件要相同；

(3)催化劑的表面積大，反應速率快，達平衡的時間短；

(4)根據反應達到平衡狀態時的特點或物理量由變化量變為不變量來分析判斷。

I．(1)參加反應的M的物質的量為8mol2mol=6mol，生成的N的物質的量是5mol2mol=3mol，所以此反應的化學方程式中a:b=6:3=2:1，已知計量系數比為最簡整數比，b為1；

(2)若t2t1=10min，則從t1到t2時刻，以N的濃度變化表示該反應的平均反應速率v==0.05mol/(Lmin)；

(3)t1、t2時刻隨時間變化，M、N物質的量發生變化，t3時刻，M、N物質的量隨時間變化不變，反應達到平衡狀態，t3時刻達到反應的最大限度；

II. (1)驗證溫度對化學反應速率的影響，溫度要不同，其他條件相同，所以a=1.2×103；驗證催化劑的表面積對化學反應速率的影響，要催化劑的表面積不同，其他條件相同，b=5.80×103；

(2)驗證溫度對化學反應速率的影響，只有實驗Ⅰ和Ⅲ的溫度不同，其他條件要相同；

(3)催化積表面積大，反應速率快，達平衡的時間短，曲線乙的斜率大，達到平衡的時間短，反應快；

(4)A．因反應在絕熱容器中進行，容器內的溫度會變化，當溫度不再變化時，說明反應已達到平衡狀態， 故A能說明該反應已達到平衡狀態；

B．該反應是一個反應前后氣體體積減小的反應，當容器內的氣體壓強保持不變時，說明正逆反應速率相等，反應已達到平衡狀態，故B能說明該反應已達到平衡狀態；

C．v逆(NO)= 2v正(N2)時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故2v逆(NO)=v正(N2)時反應沒有達到平衡狀態， 故C不能說明該反應已達到平衡狀態；

D．由質量守恒定律可知，反應前后氣體質量不變，容器的體積不變，則容器內混合氣體的密度一直保持不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應已達到平衡狀態，故D不能說明該反應已達到平衡狀態；

答案選CD。