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逆 ________ (填“>”“<”或“＝”)v正。

(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，应用此法反应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．增大压强

C．及时分离出氨气 D．升高温度

②若在某温度下，2 L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NH3表示0～10 min内该反应的平均速率v(NH3)＝______________;从第11 min起，升高温度，则n(N2)的变化曲线为________(填编号)。

Answer 1

【答案】向左 ＜ B 0.04mol·L－1 ·min－1 c

【解析】

(1)①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，容器体积变大，浓度减小，相当于减小压强，平衡向体积增大即平衡向左移动。

②从D到A点，即增大三氧化硫的量，则正向移动。

(2)①使用更高效的催化剂，速率增大，但平衡不移动；增大压强速率增大，平衡正向移动；及时分离出氨气，速率减慢；升高温度速率增大，平衡向吸热即逆向移动。

②先求而出氮气速率，再求氨气速率，再根据平衡移动，得到氮气的物质的量变化曲线。

(1)①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，容器体积变大，浓度减小，相当于减小压强，平衡向体积增大即平衡向左移动，故答案为：向左。

②若反应进行到状态D时，向A点移动，即增大三氧化硫的量，则正向移动，因此v逆 < v正，故答案为：<。

(2)①A选项，使用更高效的催化剂，速率增大，但平衡不移动，故A不符合题意；

B选项，增大压强速率增大，平衡正向移动，故B符合题意；

C选项，及时分离出氨气，速率减慢，故C不符合题意；

D选项，升高温度速率增大，平衡向吸热即逆向移动，故D不符合题意。

综上所述，答案为B。

②若在某温度下，2 L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。，则反应的平均速率v(NH3)＝2 v(N2) = 2×0.02mol·L－1 ·min－1 ＝0.04mol·L－1 ·min－1；从第11 min起，升高温度，平衡逆向移动，氮气量增加，因此n(N2)的变化曲线为c，故答案为：0.04mol·L－1 ·min－1；c。