Question

【题目】运用化学反应原理研究化学反应有着非常重要的意义。

（一）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。

①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH___0(填“>”或“<”)；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡___移动(填“向左”“向右”或“不”)。

②若反应进行到状态D时，v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。

（二）工业上合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是___(填编号)。

A．使用更高效的催化剂

B．升高温度

C．及时分离出氨气

D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下，2L的密闭容器中发生合成氨的反应，图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0～10min内该反应的平均速率v(H2)＝__。

从11min起，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为___(填编号)。

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根据图像，可以判断出该反应是放热反应，则ΔH<0；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，容器的体积增大，相当于恒容减小压强，则平衡向左移动；

（二）①根据平衡移动的速率图像分析即可；

②通过N2的反应速率来计算H2的反应速率，再通过平衡的移动来分析N2物质的量的变化趋势。

（一）①由图知，随着温度升高，体系中SO3的百分含量降低，说明平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，故ΔH<0；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，容器的体积增大，相当于恒容减小压强，平衡向气体体积增大的方向进行，即平衡向左移动；

②T1℃时，D点的SO3的百分含量比A点（平衡时）低，则平衡向SO3的百分含量增大的方向进行，即平衡正向移动，故v(正)>v(逆)；

（二）①A、使用催化剂，反应速率增大，但是平衡不移动，A错误；

B、该反应是放热反应，升高温度，反应速率增大，但是平衡逆向移动，B错误；

C、及时分离出氨气，降低了生成物的浓度，平衡正向移动，但是也会降低反应速率，C错误；

D、增大氮气的浓度，可加快反应速率，且平衡正向移动，D正确；

故选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；从11min起，压缩容器体积，则体系压强增大，平衡正向移动，N2的浓度减小，故选D。