Question

圖表法、圖象法是常用的科學(xué)研究方法．
（Ⅰ）電離能是指由蒸氣狀態(tài)的孤立原子失去電子形成陽離子需要的能量．從中性原子中移去第一個(gè)電子所需要的能量為第一電離能（I₁），移去第二個(gè)電子所需要的能量為第二電離能（I₂），依次類推．
現(xiàn)有5種元素L、M、N、O、P，其I₁～I(xiàn)₃分別如下表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷其中的金屬元素有

M、N、O

，稀有氣體元素是

P

，最活潑的金屬是

M

，顯二價(jià)的金屬是

O

．

元  素	I1/eV	I2/eV	I3/eV
L	13.0	23.9	40.0
M	4.3	31.9	47.8
N	5.7	47.4	71.8
O	7.7	15.1	80.3
P	21.6	41.1	65.2

（Ⅱ）某溫度時(shí)，在一個(gè)5L的密閉容器中，M、P、Q三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2P+3Q?2M

（2）若M、P、Q均為氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)：
①體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的

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倍；從反應(yīng)開始到平衡氣體M的平均反應(yīng)速率為

0.02mol/L?min

②若此時(shí)只將容器的體積擴(kuò)大為原來的2倍，達(dá)新平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將降低（容器不與外界進(jìn)行熱交換），則該反應(yīng)為

放熱

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）；達(dá)新平衡時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的平均分子量比原平衡時(shí)

減小

（填增大、減小或相等）．
（3）此反應(yīng)達(dá)平衡后，若只加大體系壓強(qiáng)，M的物質(zhì)的量增加，若M是氣體，則Q的聚集狀態(tài)是

氣態(tài)

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）根據(jù)電離能的大小判斷；
（Ⅱ）（1）根據(jù)圖象中物質(zhì)的物質(zhì)的量變化判斷反應(yīng)物、生成物；根據(jù)物質(zhì)的量的變化值確定計(jì)量數(shù)；
（2）①溫度、容積不變的條件下，混合氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量的關(guān)系判斷；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式計(jì)算；
②根據(jù)溫度與化學(xué)平衡的關(guān)系判斷；根據(jù)質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的關(guān)系判斷；
（3）根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響判斷；

解答：解：I．由題意知，電離能越小，失電子越容易，該元素金屬性越強(qiáng)，因?yàn)?M、N、O的電離能較小，所以 M、N、O是金屬；P的第一、第二、第三電離能都比較大，所以是稀有氣體；第一電離能最小的是 M，所以其金屬性最強(qiáng)；O元素的第一電離能和第二電離能差比第三電離能和第二電離能的差小很多，所以顯二價(jià)的金屬是O．
故答案為：M、N、O；　　P；   M；   O．
II．（1）反應(yīng)平衡前后P、Q的物質(zhì)的量減少，M的物質(zhì)的量增加，所以P、Q是反應(yīng)物，M是生成物；
減少或增加的物質(zhì)的量為參加反應(yīng)的物質(zhì)的量，P參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為（0.8-0.6）=0.2mol，Q參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為（0.8-0.5）mol=0.3mol，M參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為（0.2-0）mol=0.2mol，同一反應(yīng)中參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以P、Q、M的計(jì)量數(shù)之比為2：3：2．
故答案為：2P+3Q?2M 
（2）①在溫度、容器的容積不變的條件下，體系中混合氣體的物質(zhì)的量與其壓強(qiáng)成正比，反應(yīng)前混合氣體的物質(zhì)的量為（0.8+0.8）mol=1.6mol，平衡后混合氣體的物質(zhì)的量為：（0.6+0.5+0.2）mol=1.3mol，所以體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的

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．
　v（M）=

△n

V△t

=

0.2mol

5L2min

=0.02 mol/L?min．
故答案為：

13

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；   0.02 mol/L?min．
②增大體積，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度降低，說明逆反應(yīng)吸熱，所以正反應(yīng)放熱；
達(dá)新平衡時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量增大，混合物的質(zhì)量不變，所以其平均摩爾質(zhì)量減小，即相對(duì)分子質(zhì)量減小．
故答案為：放熱；減�。�
（3）若只加大體系壓強(qiáng)，M的物質(zhì)的量增加，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即生成物的氣體計(jì)量數(shù)小于反應(yīng)物的，如
M是氣體，那么Q的聚集狀態(tài)一定是氣態(tài)．
故答案為：氣態(tài)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電離能與元素的金屬性的關(guān)系及物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線，分析物質(zhì)的量與時(shí)間的變化曲線時(shí)，要注意分圖象的起點(diǎn)、走向、終點(diǎn)．