题目内容
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
Ⅰ．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）．
根据图示回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
②若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通He，V正
③若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，V正
Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①如图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：
②工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）．在一定温度下，将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后．改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是
A、增大压强 B、增大反应物的浓度 C、使用催化剂 D、降低温度
③工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g）．反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为
．计算：该条件下N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）的平衡常数为
④已知化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
400℃时，在2L的密闭容器中2NH3（g）?N2（g）+3H2（g） 的化学平衡常数K的值为
Ⅰ．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）．
根据图示回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞
＞
K2；若反应进行到状态D时，v正＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．②若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通He，V正
不变
不变
（填“增大”、“减小”或“不变”）；平衡不
不
移动（填“向左”、“向右”或“不”）．③若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，V正
减小
减小
，V逆减小
减小
；平衡向左
向左
移动．Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①如图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）．②工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
| ||
| 高温 |
AB
AB
．A、增大压强 B、增大反应物的浓度 C、使用催化剂 D、降低温度
③工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
| ||
| 高温 |
| 4 |
| 7 |
| ||
| 高温 |
200
200
；N2的平衡转化率为66.7%
66.7%
．④已知化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
| T/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
2
2
．当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为12mol和8mol、4mol时，则该反应的v正（N2）大于
大于
v逆（N2）（填“大于”、“小于”或“等于”）分析：Ⅰ．①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氦气不参与化学反应，体积不变，气体的浓度不变，反应速率不变，以此判断；
③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；
Ⅱ．①根据热化学反应方程式的书写规则书写，书写时注意表明物质的状态，反应热=反应物吸收的能量-生成物放出的能量，注意反应热与反应方程式有关；
②平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡状态；
③根据反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）可计算平衡时各物质的浓度，根据平衡常数的表达式计算平衡常数，进而可计算转化率；
④可逆反应的平衡常数互为倒数关系，计算某时刻时各物质的浓度幂与平衡常数比较，可判断反应方向．
②氦气不参与化学反应，体积不变，气体的浓度不变，反应速率不变，以此判断；
③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；
Ⅱ．①根据热化学反应方程式的书写规则书写，书写时注意表明物质的状态，反应热=反应物吸收的能量-生成物放出的能量，注意反应热与反应方程式有关；
②平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡状态；
③根据反应N2（g）+3H2（g）
| ||
| 高温 |
④可逆反应的平衡常数互为倒数关系，计算某时刻时各物质的浓度幂与平衡常数比较，可判断反应方向．
解答：解：Ⅰ．①该反应是一个气体体积减小的反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，升高温度时，SO3（g）的含量降低，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，△H＜0；升高温度平衡向你反应方向移动，则平衡常数减小，所以K1＞K2；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，故答案为：＜；＞；＞；
②氦气不参与化学反应，体积不变，气体的浓度不变，反应速率不变，则平衡不移动，故答案为：不变；不；
③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，故答案为：减小；减小；向左
Ⅱ．①由图可知，N2和H2反应生成1molNH3放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1，故答案为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1；
②平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡状态，故答案为：AB；
③N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
起始（mol/L）：0.3 0.8 0
转化（mol/L）：x 3x 2x
平衡（mol/L）：0.3-x 0.8-3x 2x
则有
=
，
x=0.2，
该条件下N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）的平衡常数为
=200，
N2的平衡转化率为
×100%=66.7%，
故答案为：200；66.7%；
④400℃时，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常数为0.5，即
=0.5，则
=2，即2NH3（g）?N2（g）+3H2（g） 的化学平衡常数K的值为2，
400℃时，在2L的密闭容器中当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为12mol和8mol、4mol时，
Q=
=
=0.89＜2，没有到达平衡，此时反应向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，
故答案为：2；大于．
v正＞v逆，故答案为：＜；＞；＞；
②氦气不参与化学反应，体积不变，气体的浓度不变，反应速率不变，则平衡不移动，故答案为：不变；不；
③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，故答案为：减小；减小；向左
Ⅱ．①由图可知，N2和H2反应生成1molNH3放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1，故答案为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1；
②平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡状态，故答案为：AB；
③N2（g）+3H2（g）
| ||
| 高温 |
起始（mol/L）：0.3 0.8 0
转化（mol/L）：x 3x 2x
平衡（mol/L）：0.3-x 0.8-3x 2x
则有
| 2x |
| 0.3-x+0.8-3x+2x |
| 4 |
| 7 |
x=0.2，
该条件下N2（g）+3H2（g）
| ||
| 高温 |
| 0．42 |
| 0.1×0．23 |
N2的平衡转化率为
| 0.2 |
| 0.3 |
故答案为：200；66.7%；
④400℃时，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常数为0.5，即
| c2(NH3) |
| c (N2)?c3(H2) |
| c(N2)?c3(H2) |
| c2(NH3) |
400℃时，在2L的密闭容器中当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为12mol和8mol、4mol时，
Q=
| c(N2)?c3(H2) |
| c2(NH3) |
| 4×23 |
| 62 |
故答案为：2；大于．
点评：本题考查了外界条件对化学平衡的影响、反应热的计算等知识点，难度不大，注意化学平衡常数只与温度有关，与其他物理量无关，把握利用三段式计算．
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