题目内容
【题目】为研究温度对反应2H2S(g)2H2(g) +S2(g)的影响,兴趣小组进行如下探究:向三个体积均为2L的恒容密团容器(A1、A2、A3)中分别加入等量的H2S,进行H2S分解实验。在T1、T2、T3,下测得H2的物质的量与时间的关系如下图所示:
(1)该反应的△H____0(填“>”“<”或“=”,下同),T2、T3温度下的平衡常数K2______K3。
(2)T1温度下,前5min用S2(g)表示的反应速率为_____。
(3)图中P、Q、M三点逆反应速率由小到大的顺序是_____。
(4)已知v正=k正c2(H2S),v逆=k逆c2(H2)c(S2), 温度为T1时,k逆=3.4k正。则该温度下的化学平衡常数的值为___(保留小数点后两位数字)。
(5)在A容器中,下列选项中能标志反应2H2S(g)2H2(g) +S2(g)达到平衡的是___(填写序号)。
a v正(H2S)=2v逆(S2) b H2和S2的浓度之比为2;1
c 密度不再变化 d 平均相对分子质量不再发生变化
【答案】> < vM<vQ<vP 0.29 ad
【解析】
(1)根据达到平衡所需时间可知,T1<T2<T3,升高温度平衡时n(H2)增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,△H>0;温度越高平衡正向移动则平衡常数增大,温度T2<T3,K2<K3;
(2)T1温度下,前5min用H2(g)表示的反应速率为==0.04mol/(L·min),相同时间内v(S2)=v(H2)=×0.04mol/(L·min)=0.02mol/(L·min);
(3)温度越高化学反应速率越快,T1<T2<T3,温度:M<Q<P,所以化学反应速率vM<vQ<vP;
(4)v正=k正c2(H2S)、v逆=k逆c2(H2)c(S2),温度为T1时,反应达到平衡状态时v正=v逆,k正c2(H2S)=k逆c2(H2)c(S2),k逆=3.4k正,;
(5)a.v正(H2S)=2v逆(S2)=v逆(H2S),反应达到平衡状态,故a正确;
b.H2和S2的浓度之比为2:1时,该反应不一定达到平衡状态,与初始浓度及转化率有关,故b错误;
c.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则密度始终不变,不能据此判断平衡状态,故c错误;
d.反应前后气体总质量不变、气体物质的量增大,则平衡正向移动时平均相对分子质量减小,当平均相对分子质量不再发生变化,反应达到平衡状态,故d正确;
故选ad。