Question

【题目】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

（1）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)。

①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡___(填“向左”“向右”或“不”)移动。

②若反应进行到状态D时，v正___(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。

（2）已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，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)＝__。从第11min起，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为___(填编号)。

（3）298K时，将20mL3xmol·L－1 Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20 mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO33-(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO43-(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是___(填标号)。

a．溶液的pH不再变化 b．v(I－)＝2v(AsO33-)

c．不再变化 d．c(I－)＝y mol·L－1

②tm时，v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm时v逆___tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___。

Answer 1

【答案】向左 ＞ 0.06mol/(Lmin) d ac 大于 大于 tm时生成物浓度较低反应速率较慢

【解析】

(1)①恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，体积应增大，反应混合物各组分的浓度降低；

②由图可知，温度越高，混合体系中SO3的百分含量越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，升高温度向吸热反应方向移动；

(2)根据v=计算v(N2)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)；压缩体积，增大压强，平衡向正反应移动，改变瞬间n(N2)不变，达平衡是n(N2)减小；

(3)①达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；

②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行；

③物质的浓度越大，反应速率越大。

(1)①恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，体积应增大，反应混合物各组分的浓度降低，等效为降低压强，正逆反应速率都减小，压强降低平衡向体积增大方向移动，即向左移动；

②反应进行到状态D时，没有达到平衡状态，反应的趋势是向生成SO3的方向进行，即向正反应方向移动，则v正＞v逆。

(2)由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化为0.6mol-0.2mol=0.4mol，所以v(N2)==0.02mol/(Lmin)，速率之比等于化学计量数之比，所以v(H2)=3v(N2)=3×0.02mol/(Lmin)=0.06mol/(Lmin)；压缩体积，增大压强，平衡向正反应移动，改变瞬间n(N2)不变，平衡时n(N2)减小，则n(N2)的变化曲线选d；

(3)①a．溶液pH不变时，则c(OH-)也保持不变，反应达到平衡状态，故a正确；

b．同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v(I-)=2v(AsO33-)，故b错误；

c．不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；

d．由图可知，当c(AsO43-)=ymolL-1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c(I-)=2ymolL-1，所以c(I-)=ymolL-1时没有达到平衡状态，故d错误；

故答案为：ac；

②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正大于v逆

③tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故tm时v逆小于tn时v逆。