Question

勒夏特列原理在生产生活中有许多重要应用．
完成下列填空：
（1）实验室配制FeCl₃溶液时，将FeCl₃溶解在盐酸中，目的是防止

 

．
（2）工业制硫酸时，二氧化硫的催化氧化是关键的一步2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）+Q，（Q＞0），写出该反应的化学平衡常数表达式

 

；升高温度，平衡常数值

 

（增大、减小、不变）．为了使SO₂尽可能多地转化成SO₃，工业生产中采取的措施是

 

．（任写一条）
（3）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0），
①如上述反应若第5分钟时达到平衡，测得H₂的物质的量为0.3mol，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N₂）为

 

mol/（L?min）．
②合成氨工业采取的以下措施中，可以用勒夏特列原理解释的是

 

（选填编号）．
a．升温至500℃左右   b．使用催化剂   c．加压至20～50MPa  d．将氨及时液化分离．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）Fe³⁺易水解，水解生成H⁺，配制溶液时，可加入盐酸抑制FeCl₃水解，防止生成沉淀而导致溶液变浑浊；
（2）化学反应的平衡常数K=

生成物浓度幂的乘积

反应物浓度幂的乘积

，K只受温度的影响，根据影响化学平衡移动的因素来回答判断；
（3）①根据化学反应速率v=

△c

△t

来计算化学反应速率即可；
②化学平衡移动原理是指温度、浓度、压强等因素对化学平衡的移动造成的影响．

解答： 解：（1）Fe³⁺易水解，水解生成H⁺，水解的离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，配制FeCl₃溶液时，可加入盐酸抑制FeCl₃水解，防止生成沉淀而导致溶液变浑浊，故答案为：FeCl₃发生水解；
（2）反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的K=

[SO3]2

[SO2]2[O2]

，该反应是放热的，升高温度，K会减小，为了使SO₂尽可能多地转化成SO₃，即化学平衡正向移动，可以是降低温度，增大压强或是将三氧化硫移走，或是增加反应物的投入量等等，在工业生产中可以用来采取的措施是使用过量的空气或者使用热交换器，移走热量，
故答案为：

[SO3]2

[SO2]2[O2]

；减小；使用过量的空气或者使用热交换器，移走热量；
（3）①平均反应速率v（H₂）=

0.6mol-0.3mol 2L

5min

=0.03mol/（L?min），根据不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式的系数之比，可以得出平均反应速率v（N₂）=

1

3

v（H₂）=0.01mol/（L?min），
故答案为：0.01；
 ②a．合成氨是放热反应，升温会使平衡逆向移动，降低转化率，升温的目的是为了保证催化剂的催化活性，加快化学反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故a错误；
b．催化剂不能使平衡移动，使用催化剂是为了加快化学反应速率，用勒夏特列原理无法解释，故b错误；
c．合成氨是气体体积减小的反应，加压至20～50MPa，有利于化学平衡正向移动，有利于氨的合成，故c正确；
d．将氨及时液化分离，利于化学平衡正向移动，有利于氨的合成，故d正确；
故选cd．

点评：本题综合考查学生盐的水解原理应用，化学反应速率的计算以及化学平衡移动原理的应用等知识，属于综合知识的考查，难度不大．