Question

（14分）BaS是一种白色晶体，微溶于水，可用于制备立德粉、Na₂S等。工业上可用H₂与重晶石（BaSO₄）在高温下反应制备BaS，热化学方程式为BaSO₄(s）+4H₂(g）BaS(s）+4H₂O(g）。回答下列问题：

（1）在温度和容积不变的条件下，能说明该反应己达到平衡状态的是      （填字母序号）。

a．n(H₂）＝n(H₂O）    

b．容器内压强保持不变

c． 

d．水蒸气的浓度保持不变

（2）平衡后下列措施既可提高反应速率，又可提高H₂的转化率的是     （填字母序号）。

a．使用催化剂     

b．升高反应体系的温度

c．增大反应容器的体积

d．及时从反应体系中分离出水蒸气

（3）将温度恒定为T℃，向体积为2L的密闭容器中加入一定量的重晶石和H₂。在不同时间测得H₂的物质的量如下表：

①2t时，n     1.20（填“＞”、“＜”或“＝”）

②若氢气的平衡转化率为a，则该温度下反应的化学平衡常数K＝      （用含a的

代数式表示）；若测得该反应达到平衡时吸热Q kJ ,则x＝      （用含a、Q的代数式表示）。

（4）为了探究温度、固体反应物的表面积对化学反应速率的影响，某同学在一固定容积的密闭容器中加入一定量的重晶石和H₂，设计了下表中的三组实验：

①填写上表中的实验条件：

②在直角坐标系中画出I, II两组实验氢气的浓度随时间变化趋势图，并在每条曲线上标明对应的实验编号。

Answer

（1）cd

（2）b

（3）①<，②K=a4/(1-a）4 2Q/a。

（4）①T1=850(1分）c1=0.80(1分）

②

【解析】

试题分析：（1）a、二者物质的量相等，不能说明下一时刻仍然相等，所以不能说明反应已经达到平衡；b、因为反应前后气体体积相等，所以压强始终不变，所以不能说明反应到平衡；c、正逆反应速率相等，说明反应已经到平衡；d、物质的浓度不变可以说明反应到平衡。所以选cd。

（2）a、使用催化剂只能加快反应速率，不影响平衡，错误；b、升温反应速率加快，平衡正向移动，所以可以提高氢气的转化率，正确；c、增大反应容器的体积，相当于减压，反应速率减慢，平衡不移动，错误；d、分离出水蒸气，反应速率减慢，平衡正向移动，错误。故选b。

（3）①因为t 到2t氢气的物质的量改变了1.2-0.9=0.6，反应速率逐渐减慢，所以前一半时间内反应消耗的多，所以n <1.2摩尔，②若氢气的平衡转化率为a，则平衡时氢气的物质的量浓度为2-2a/2=1-amol/L，而水蒸气的物质的量浓度为amol/L，所以平衡常数为K=a4/(1-a）4 ；因为反应消耗了氢气的2amol，所以反应热=2ax/4=Q，计算得x=2Q/a。

（4）①因为是探究温度、固体反应物的表面积对化学反应速率的影响，前两组是在相同的温度下改变固体的表面积，所以T1=850；c1=0.80。②因为实验Ⅱ比实验Ⅰ的表面积大，所以反应速率快，但最后平衡时氢气的浓度相同，实验Ⅲ温度升高，反应速率加快，平衡逆正向移动，氢气的浓度比前两个实验的小，所以图像如下：

考点：化学平衡的移动 ，化学平衡的标志。