Question

【題目】運用化學反應原理研究氮、硫等單質(zhì)及其化合物的反應有重要意義。

（1）硫酸生產(chǎn)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系如圖所示，根據(jù)如圖回答問題：

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH___0(填“>”或“<”)。

（2）一定條件下，合成氨反應為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。圖1表示在此反應過程中的能量變化，圖2表示在2L的密閉容器中反應時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。圖3表示在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對此反應平衡的影響。

①該反應的平衡常數(shù)表達式為____，升高溫度，平衡常數(shù)____(填“增大”“減小”或“不變”)。

②由圖2信息，計算0～10min內(nèi)該反應的平均速率v(H2)____，從11 min起其他條件不變，壓縮容器的體積為1 L，則n(N2)的變化曲線為___(填“a”“b”“c”或“d”)。

③圖3中a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是___點，溫度T1____T2(填“>”“＝”或“<”)。

Answer 1

【答案】< K＝ 減小 0.045 mol/(L·min) d c <

【解析】

（1）根據(jù)圖像，隨著溫度的升高，SO3的百分含量降低，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度平衡向逆反應方向進行，即正反應方向為放熱反應，即△H<0；

答案為<；

（2）①根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義，該反應的平衡常數(shù)的表達式為K=；化學平衡常數(shù)只受溫度的影響，根據(jù)圖像1，反應物總能量高于生成物總能量，該反應為放熱反應，升高溫度平衡向逆反應進行，即升高溫度，化學平衡常數(shù)減小；

答案為；減��；

②前10min，消耗N2的物質(zhì)的量為(0.6－0.3)mol=0.3mol，則消耗H2的物質(zhì)的量為0.3mol×3=0.9mol，根據(jù)化學反應速率的數(shù)學表達式，v(H2)==0.045mol/(L·min)；壓縮容器體積的瞬間，N2的物質(zhì)的量不變，壓縮容器的體積，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，即N2的物質(zhì)的量減少，故曲線d符合；

答案為0.045mol/(L·min)；d；

③增大H2的量，促進平衡向正反應方向進行，N2的轉(zhuǎn)化率增大，即反應物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c點；該反應為放熱反應，升高溫度，反應向逆反應方向進行，NH3百分含量降低，根據(jù)圖3，得出T2>T1；

答案為c點；<。