Question

17．研究化学反应的快慢和限度对工业生产具有重要意义．
请回答下列问题：
（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）是工业制备硫酸的重要一步反应．一定温度下的恒容容器中，使用V₂O₅催化剂时，逆反应的速率增大（填“增大”、“不变”、“减小”）；该反应达平衡状态时，向容器中充入惰性气体，容器内的压强增大（同上），此时正反应速率不变（同上）；在t₁、t₂时刻，SO₃（g）的浓度分别为c₁、c₂，则时间间隔t₁至t₂内，SO₃（g）生成的反应速率表达式为$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$．
（2）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义．密闭容器中，在400℃、30MPa条件下，反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的n（NH₃）、n（H₂）随时间变化的关系如图所示．
①能够表明该反应达平衡状态的点是de；
②a点正反应速率和逆反应速率的关系是：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）
③点d（t₁时刻）和点e（t₂时刻）处的n（N₂）的大小关系为等于．（填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）催化剂能同等程度的改变正逆反应速率，恒容条件下，该反应达平衡状态时，向容器中充入惰性气体，容器内的压强增大，但正逆反应速率不改变，平衡不移动；
v=$\frac{△c}{△t}$；
（2）①可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变；
②根据图知，de点达到平衡状态，则a点平衡向正反应方向移动，平衡向哪个方向移动，则该方向的反应速率较大；
③点d（t₁时刻）和点e（t₂时刻）处都是平衡状态，平衡状态时各物质的物质的量不变．

解答 解：（1）催化剂能同等程度的改变正逆反应速率，正催化剂加快反应速率，所以使用V₂O₅催化剂时，逆反应的速率增大；
恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，所以该反应达平衡状态时，向容器中充入惰性气体，容器内的压强增大；
但反应物和生成物浓度不变，所以正逆反应速率不改变，平衡不移动；
v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$，
故答案为：增大；增大；不变；$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$；
（2）①可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变，根据图知，de点各物质的物质的量不变，所以该反应达到平衡状态，故答案为：de；
②根据图知，de点达到平衡状态，则a点平衡向正反应方向移动，平衡向哪个方向移动，则该方向的反应速率较大，所以该点正反应速率大于逆反应速率，故答案为：＞；
③点d（t₁时刻）和点e（t₂时刻）处都是平衡状态，平衡状态时各物质的物质的量不变，所以点d（t₁时刻）和点e（t₂时刻）处的n（N₂）相等，故答案为：等于．

点评 本题考查图象分析及化学平衡状态影响因素，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，注意：只有能引起物质浓度改变的压强改变才能影响平衡移动，否则平衡不移动，注意“恒温恒容条件下加入稀有气体和恒温恒压条件下加入稀有气体”的区别，为易错点．