Question

【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有著非常重要的意義。

（一）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。

①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH___0(填“>”或“<”)；若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡___移動(填“向左”“向右”或“不”)。

②若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。

（二）工業(yè)上合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，此法達(dá)到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。

①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是___(填編號)。

A．使用更高效的催化劑

B．升高溫度

C．及時分離出氨氣

D．充入氮氣，增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)

②若在某溫度下，2L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。用H2表示0～10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝__。

從11min起，壓縮容器的體積為1L，則n(N2)的變化曲線為___(填編號)。

A．a B．b C.c D．d

Answer 1

【答案】< 左 > D 0.06mol·L－1·min－1 D

【解析】

（一）①根據(jù)圖像，可以判斷出該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則ΔH<0；若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，容器的體積增大，相當(dāng)于恒容減小壓強(qiáng)，則平衡向左移動；

（二）①根據(jù)平衡移動的速率圖像分析即可；

②通過N2的反應(yīng)速率來計算H2的反應(yīng)速率，再通過平衡的移動來分析N2物質(zhì)的量的變化趨勢。

（一）①由圖知，隨著溫度升高，體系中SO3的百分含量降低，說明平衡逆向移動，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故ΔH<0；若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，容器的體積增大，相當(dāng)于恒容減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向進(jìn)行，即平衡向左移動；

②T1℃時，D點的SO3的百分含量比A點（平衡時）低，則平衡向SO3的百分含量增大的方向進(jìn)行，即平衡正向移動，故v(正)>v(逆)；

（二）①A、使用催化劑，反應(yīng)速率增大，但是平衡不移動，A錯誤；

B、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率增大，但是平衡逆向移動，B錯誤；

C、及時分離出氨氣，降低了生成物的濃度，平衡正向移動，但是也會降低反應(yīng)速率，C錯誤；

D、增大氮氣的濃度，可加快反應(yīng)速率，且平衡正向移動，D正確；

故選D；

②v(N2)==0.02mol·L-1·min-1，v(H2)=3v(N2)=3×0.02mol·L-1·min-1=0.06mol·L-1·min-1；從11min起，壓縮容器體積，則體系壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，N2的濃度減小，故選D。