Question

(1)接触法制硫酸工艺中，其主反应是在恒容、温度为450℃并有催化剂存在的条件下进行：

2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)  ΔH=-190Kj/mol

①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________。

a. (O₂)_正=2 (SO₃)_逆 b.容器中气体的密度不随时间而变化

c.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化   d.容器中气体的分子总数不随时间而变化

②在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，则 (O₂)=__________mol·L^-1·min^-1，若继续通入0.40 mol SO₂和0.20molO₂则平

衡______移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，________mol₃) <_____mol。

(2)工业生成尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反应的化学方程式为2NH₃ (g)+ CO₂(g) CO(NH₂)₂(1)+H₂O(1)，该反应的平衡常数和温度关系如下：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①ΔH_______0（填“>”、“<”或“=”）

②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）=x，下图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系，α随着x增大而增大的原因是___________。

③右图中的B点对应的NH₃的平衡转化率为___________。

Answer

cd 0. 036 向正反应方向 0.54 0.6 ﹤ 氨气浓度增大，平衡正向移动 32℅

【解析】试题分析：(1) ①在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A中反应速率方向相反，但不满足速率之比是相应但化学计量数之比。气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值。气体的密度是混合气的质量和容器容积的比值；②根据 计算；(2)①根据升高温度平衡常数减小分析；②二氧化碳的量不变，增加氨气，平衡正向移动；③根据利用“三段式”分析；

解析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A中反应速率方向相反，但不满足速率之比是相应但化学计量数之比，故A错误。气体的密度是混合气的质量和容器容积的比值，质量和容积均是不变的，所以密度始终是恒量，故B错误；气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以平均相对分子质量是变量，故C正确；根据方程式，容器中气体的分子总数是变量，分子总数不变一定平衡，故D正确。

②

(O2)= 0. 036 mol·L-1·min-1， 增大SO2和O2的浓度，平衡正向移动，若把加入的0.40 mol SO2和0.20molO2放入与开始完全相同的容器中，达到平衡，则SO30.18mol，两个容器中共有SO30.36mol；把两个容器合并为1个后，相当于加压，平衡正向移动，由于是可逆反应，转化率不可能是1，所以三氧化硫的物质的量小于0.4mol；

(2) ①升高温度平衡常数减小，升温平衡逆向移动，则ΔH<0；

②二氧化碳的量不变，增加氨气，平衡正向移动，所以二氧化碳的平衡转化率增大；

③M点=4，设CO2的浓度为a，则氨气的浓度为4a，

B点对应的NH3的平衡转化率为 32%

点睛：反应达到平衡，加入一种反应物，从新达到平衡后，加入物质的平衡转化率减小，另一种反应物的转化率增大。