Question

运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

(1)硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。

①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。

②若反应进行到状态D时，v_正________(填“>”“<”或“＝”)v_逆。

(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH<0，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是________(填编号)。

A．使用更高效的催化剂

B．升高温度

C．及时分离出氨气

D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下，2 L的密闭容器中发生合成氨的反应，图2表示N₂的物质的量随时间的变化曲线。用H₂表示0～10 min内该反应的平均速率v(H₂)＝________。从第11 min起，压缩容器的体积为1 L，则n(N₂)的变化曲线为________(填编号)。

Answer

向左 > D 0.06 mol·L－1·min－1 d

【解析】(1)若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，体积膨胀，相当于减压，平衡向体积减小的方向移动，平衡向左移动。②若反应进行到状态D时，要达到平衡，须向生成SO3的方向进行，v正>v逆；(2)）①A、使用的更高效催化剂，反应加快，不影响平衡移动，故A错误；B、升高温度，反应加快，平衡向吸热反应移动，即向逆反应移动，故B错误；C、降低生成物浓度，速率降低，平衡向正反应移动，故C错误；D、充入氮气，增大氮气的浓度，速率加快，平衡向体积减小方向移动，即平衡向正反应移动，故D正确．故选：D；②由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化为0.6mol-0.2mol=0.4mol，所以v（N2）==0.02mol/（L•min）， 速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）=3v（N2）=3×0.02mol/（L•min）=0.06mol/（L•min），压缩体积，增大压强，平衡向正反应移动，改变瞬间n（N2）不变，平衡时n（N2）减小，故选d。