Question

【題目】運用化學反應原理研究化學反應有重要意義。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。

①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡___(填“向左”“向右”或“不”)移動。

②若反應進行到狀態(tài)D時，v正___(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。

（2）已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，在某溫度下，2L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。用H2表示0～10min內(nèi)該反應的平均速率v(H2)＝__。從第11min起，壓縮容器的體積為1L，則n(N2)的變化曲線為___(填編號)。

（3）298K時，將20mL3xmol·L－1 Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20 mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應：AsO33-(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO43-(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO43-)與反應時間(t)的關系如圖所示。

①下列可判斷反應達到平衡的是___(填標號)。

a．溶液的pH不再變化 b．v(I－)＝2v(AsO33-)

c．不再變化 d．c(I－)＝y mol·L－1

②tm時，v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時v逆___tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___。

Answer 1

【答案】向左 ＞ 0.06mol/(Lmin) d ac 大于 大于 tm時生成物濃度較低反應速率較慢

【解析】

(1)①恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，體積應增大，反應混合物各組分的濃度降低；

②由圖可知，溫度越高，混合體系中SO3的百分含量越小，說明升高溫度平衡向逆反應進行，升高溫度向吸熱反應方向移動；

(2)根據(jù)v=計算v(N2)，再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v(H2)；壓縮體積，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)①達到平衡時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不變；

②反應從正反應開始進行，tm時反應繼續(xù)正向進行；

③物質(zhì)的濃度越大，反應速率越大。

(1)①恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，體積應增大，反應混合物各組分的濃度降低，等效為降低壓強，正逆反應速率都減小，壓強降低平衡向體積增大方向移動，即向左移動；

②反應進行到狀態(tài)D時，沒有達到平衡狀態(tài)，反應的趨勢是向生成SO3的方向進行，即向正反應方向移動，則v正＞v逆。

(2)由圖2可知，0～10min內(nèi)氮氣的物質(zhì)的量變化為0.6mol-0.2mol=0.4mol，所以v(N2)==0.02mol/(Lmin)，速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v(H2)=3v(N2)=3×0.02mol/(Lmin)=0.06mol/(Lmin)；壓縮體積，增大壓強，平衡向正反應移動，改變瞬間n(N2)不變，平衡時n(N2)減小，則n(N2)的變化曲線選d；

(3)①a．溶液pH不變時，則c(OH-)也保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，故a正確；

b．同一個化學反應，速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，都存在v(I-)=2v(AsO33-)，故b錯誤；

c．不再變化，可說明各物質(zhì)的濃度不再變化，反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；

d．由圖可知，當c(AsO43-)=ymolL-1時，濃度不再發(fā)生變化，則達到平衡狀態(tài)，由方程式可知此時c(I-)=2ymolL-1，所以c(I-)=ymolL-1時沒有達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；

故答案為：ac；

②反應從正反應開始進行，tm時反應繼續(xù)正向進行，則v正大于v逆

③tm時比tn時濃度更小，則逆反應速率更小，故tm時v逆小于tn時v逆。