Question

10．一定溫度下，向2L恒容容器中投入X（g），Y（g），M（g），N（g）四種物質(zhì)，反應(yīng) 進(jìn)行至某時(shí)刻，測(cè)得各物質(zhì)的量如表實(shí)數(shù)．
請(qǐng)回答下列問題：

物質(zhì)的量 時(shí)間	n（X）/mol	n（Y）/mol	n（M）/mol	n（N）/mol
0	2.0	1.0	1.0	1.0
10min	1.0	2.0	3.0	4.0
20min	0.5	2.5	4.0	5.5
30min	0.25	2.75	4.5	6.25

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
（2）列式計(jì)算N在0～10min內(nèi)平均反應(yīng)速率為0.15mol/（L•min）；
（3）隨著反應(yīng)進(jìn)行，容器內(nèi)氣體密度將不變；混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小．（填“增大”“減小”或“不變”）
（4）其他條件不變，若起始向容器中投入4molX（g），消耗一半X時(shí)所用時(shí)間t＜（填“＞”“＜”或“=”）10min，理由是壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大．
（5）向容器中通入惰性氣體，下列推斷正確的是C．
A．反應(yīng)速率增大  B．反應(yīng)速率減小  C．反應(yīng)速率不變  D．無法判斷
（6）按上述反應(yīng)規(guī)律，進(jìn)行到40min時(shí)M為4.75mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)各反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量不會(huì)與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算出N在0～10min內(nèi)平均反應(yīng)速率；
（3）反應(yīng)過程中容器容積不變，氣體的總質(zhì)量不變，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$判斷密度變化；氣體的總質(zhì)量不變，氣體的總物質(zhì)的量增大，根據(jù)M=$\frac{m}{n}$判斷平均分子量變化；
（4）其他條件不變，若起始向容器中投入4molX（g），增大了壓強(qiáng)，則反應(yīng)速率加快，反應(yīng)時(shí)間縮短；
（5）加入惰性氣體后，各物質(zhì)的濃度不變，則反應(yīng)速率不變；
（6）根據(jù)表中每間隔10minM的濃度變化進(jìn)行分析．

解答 解：（1）在0～10min時(shí)X的物質(zhì)的量減小1mol，Y的物質(zhì)的量增大1mol，M的物質(zhì)的量減小了2mol，N的物質(zhì)的量減小3mol，則X為反應(yīng)物、Y、M、N為生成物，各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)與物質(zhì)的量成正比，則該反應(yīng)的方程式為：X（g）?Y（g）+2M（g）+3N（g），
故答案為：X（g）?Y（g）+2M（g）+3N（g）；
（2）N在0～10min內(nèi)物質(zhì)的量變化為3mol，則該時(shí)間段內(nèi)N的平均反應(yīng)速率為：v=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{10min}$=0.15mol/（L•min），
故答案為：0.15mol/（L•min）；
（3）隨著反應(yīng)進(jìn)行，容器體積不變，氣體的總質(zhì)量不變，則容器內(nèi)氣體密度不變；反應(yīng)中氣體的總物質(zhì)的量增大，氣體的總質(zhì)量不變，則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，
故答案為：不變；減小；
（4）其他條件不變，若起始向容器中投入4molX（g），容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，則消耗一半X時(shí)需要時(shí)間小于10min，
故答案為：＜；壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大；
（5）向容器中通入惰性氣體，由于各組分的濃度沒有變化，則正逆反應(yīng)速率不變，即C正確，
故答案為：C；
（6）根據(jù)表中物質(zhì)的量變化可知，每間隔10min，M的物質(zhì)的量變化量為上一10min物質(zhì)的量變化的一半，則30～40min時(shí)M的物質(zhì)的量變化為0.25mol，所以40min時(shí)M的物質(zhì)的量為：4.5mol+0.25mol=4.75mol，
故答案為：4.75mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素及計(jì)算，題目難度中等，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力，明確化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的影響及應(yīng)用方法為解答關(guān)鍵．