用化學反應原理研究氮、硫等單質及其化合物的反應有重要意義（1）硫*生產過程中2SO2（g）+O2（g）⇌2SO...

問題詳情：

用化學反應原理研究氮、硫等單質及其化合物的反應有重要意義

（1）硫*生產過程中2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），平衡混合體系中SO3的百分含量和溫度的關係如圖1所示，根據圖1回答下列問題：

①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）的△H　　0（填“＞”或“＜”），

②一定條件下，將SO2與O2以體積比2：1置於一體積不變的密閉容器中發生以上反應，能說明該反應已達到平衡的是　　．

a．體系的密度不發生變化

b．SO2與SO3的體積比保持不變

c．體系中硫元素的質量百分含量不再變化

d．單位時間內轉移4mol 電子，同時消耗2mol SO3

e．容器內的氣體分子總數不再變化

（2）一定的條件下，合成氨反應為：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）．圖2表示在此反應過程中的能量的變化，圖3表示在2L的密閉容器中反應時N2的物質的量隨時間的變化曲線．圖4表示在其他條件不變的情況下，改變起始物*氣的物質的量對此反應平衡的影響．

①該反應的平衡常數表示式為　　，升高溫度，平衡常數　　（填“增大”或“減小”或“不變”）．

②由圖3資訊，計算0～10min內該反應的平均速率v（H2）=　，從11min起其它條件不變，壓縮容器的體積為1L，則n（N2）的變化曲線為　　

③圖4a、b、c三點所處的平衡狀態中，反應物N2的轉化率最高的是　　點，溫度T1　　T2（填“＞”或“=”或“＜”）

【回答】

【考點】物質的量或濃度隨時間的變化曲線；化學平衡狀態的判斷；化學平衡的計算．

【專題】化學平衡專題．

【分析】（1）①由圖可知，溫度越高SO3的含量越低，即升高溫度平衡向逆反應移動；

②根據反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；

（2）①由圖象1分析，反應是放熱反應，依據化學方程式和平衡常數概念分析寫出表示式；

②分析圖象變化量，計算氮氣的反應速率，結合反應速率之比等於係數之比計算得到*氣速率，依據化學反應速率概念計算得到，縮體積，增大壓強，平衡向正反應移動，改變瞬間n（N2）不變，達平衡是n（N2）減小；

③圖3表示平衡時氨氣含量與*氣起始物質的量關係，曲線上各點都處於平衡狀態，達平衡後，增大*氣用量，氮氣的轉化率增大；

由圖3可知，*氣的起始物質的量相同時，溫度T1平衡後，氨氣的含量更高，該反應為放熱反應，降低溫度平衡向正反應移動，故溫度T1＜T2．

【解答】解：（1）①由圖可知，溫度越高SO3的含量越低，即升高溫度平衡向逆反應移動，所以正反應是放熱反應，△H＜0，

故*為：＜；

②2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），反應氣體體積減小，氣體質量不變，

a．2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），反應氣體體積減小，氣體質量不變，體系的密度不發生變化，所以體系的密度不發生變化，不能說明反應達到平衡狀態，故a錯誤；

b．SO2與SO3的體積比保持不變，反應達到平衡狀態，故b正確；

c．2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），氣體質量不變，S元素質量不變，體系中硫元素的質量百分含量不再變化，不能說明反應達到平衡狀態，故c錯誤；

d．任何狀態下，單位時間內轉移4mol 電子，同時消耗2mol SO3，不能說明反應達到平衡狀態，故d錯誤；

e．容器內的氣體分子總數不再變化，說明各物質的濃度不變，說明反應達到平衡狀態，故e正確．

故*為：be；

（2）：①N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），反應的平衡常數K=，圖象1分析可知反應是放熱反應，反應物能量高於生成物能量，溫度升高平衡逆向進行，平衡常數減小，

故*為：K=；減小；

②圖象分析2L的密閉容器中，V（N2）=V（H2）==0.015mol/（L•min），V（H2）=0.045mol/L•min；

從11min起其它條件不變，壓縮容器的體積為1L，壓強增大，平衡正向進行，瞬間氮氣物質的量不變，隨平衡正向進行，氮氣物質的量減小，則n（N2）的變化曲線

d符合；

故*為：0.045mol/（L•min）；d；

③圖3表示平衡時氨氣含量與*氣起始物質的量關係，曲線上各點都處於平衡狀態，故a、b、c都處於平衡狀態，達平衡後，增大*氣用量，氮氣的轉化率增大，故a、b、c三點中，c的氮氣的轉化率最高；

由圖3可知，*氣的起始物質的量相同時，溫度T1平衡後，氨氣的含量更高，該反應為放熱反應，降低溫度平衡向正反應移動，故溫度T1＜T2，溫度越高化學平衡越低，故K1＞K2；

故*為：c；＜．

【點評】本題考查化學圖象及化學平衡有關計算，為高頻考點，題目難度中等，側重考查學生分析計算能力，圖象分析和平衡常數判斷是解本題關鍵，試題培養了學生的分析、理解能力及化學計算能力．

知識點：化學平衡單元測試

題型：填空題