Question

2．在一個(gè)恒定容積的密閉容器中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2M（g）?N（g）+P（g），若N、P的起始濃度為0，反應(yīng)物M的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)		0	10	20	30	40	50	60
Ⅰ	800	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
Ⅱ	800	c1	c2	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：
（1）在實(shí)驗(yàn)I中，50min時(shí)，N的濃度為0.25mol•L^-1，0～50min內(nèi)，以P的濃度改變表示的反應(yīng)速率為0.005mol/（L．min）．
（2）在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，若10～20min內(nèi)，v（N）=0.10mol•L^-1，則c₂=0.7mol•L^-1．
（3）對(duì)比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中M的初始濃度c₁=1.0mol•L^-1，反應(yīng)經(jīng)20minM的濃度不再變化，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中還隱含的條件是實(shí)驗(yàn)Ⅱ使用催化劑．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)達(dá)到限度后，M的轉(zhuǎn)化率是50%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)濃度變化量之比大于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算N的濃度；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（P）；
（2）根據(jù)濃度變化量之比大于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算消耗M的濃度，再計(jì)算c₂；
（3）實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ平衡時(shí)M的濃度相等，二者為完全等效平衡，則起始時(shí)M的濃度相等，實(shí)驗(yàn)Ⅱ到達(dá)平衡時(shí)間更短，反應(yīng)速率快，應(yīng)是使用催化劑；
（4）M的轉(zhuǎn)化率=$\frac{M的濃度變化量}{M的起始濃度}$×100%．

解答 解：（1）50min時(shí)△c（M）=（1-0.5）mol/L=0.5mol/L，則c（N）=$\frac{1}{2}$△c（M）=0.25mol/L，由方程式可知c（P）=c（N）=0.25mol/L，則0～50min內(nèi)以P的濃度改變表示的反應(yīng)速率v（P）=$\frac{0.25mol/L}{50min}$=0.005mol/（L．min），
故答案為：0.25；0.005mol/（L．min）；
（2）濃度變化量之比大于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則消耗M的濃度為2×0.10mol•L^-1=0.20mol•L^-1，則c₂=0.5+0.2=0.7，
故答案為：0.7；
（3）實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ平衡時(shí)M的濃度相等，二者為完全等效平衡，則起始時(shí)M的濃度相等，則c₁=1mol•L^-1，實(shí)驗(yàn)Ⅱ到達(dá)平衡時(shí)間更短，反應(yīng)速率快，應(yīng)是使用催化劑，
故答案為：1.0；實(shí)驗(yàn)Ⅱ使用催化劑；
（4）到達(dá)平衡后△c（M）=（1-0.5）mol/L=0.5mol/L，則M的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol/L}{1.0mol/L}$×100%=50%，
故答案為：50%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算，可以利用平衡常數(shù)不變判斷實(shí)驗(yàn)Ⅱ中M的起始濃度，注意平衡常數(shù)的應(yīng)用．