Question

【題目】Ⅰ．一定條件下，在體積為5 L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質的量n(mol)隨時間t(min)的變化如圖1所示。已知達平衡后，降低溫度，A的體積分數(shù)將減小。

(1)該反應的化學方程式為____________________________。

(2)該反應的反應速率v隨時間t的關系如上圖2所示：

①根據(jù)上圖判斷，在t3時刻改變的外界條件是______________。

②a、b、c三點中，C的體積分數(shù)最大的是________。

③各階段的平衡常數(shù)如下表所示：

t2～t3	t4～t5	t5～t6
K1	K2	K3

K1、K2、K3之間的大小關系為________(用“>”、“<”或“＝”連接)。

Ⅱ．在密閉容器中充入一定量的H2S，發(fā)生反應2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g)　ΔH，如圖所示為H2S氣體分解生成H2(g)和S2(g)的平衡轉化率與溫度、壓強的關系。

(1)△H_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

(2)圖中壓強(p1、p2、p3)的大小順序為________________。

(3)圖中M點的平衡常數(shù)Kp =_______MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數(shù))

(4)如果想進一步提高H2S的轉化率，除改變溫度、壓強外，還可以采取的措施有___________________。

Answer 1

【答案】A + 2B 2C 升高溫度 a K1 > K2 = K3 ＞ p3＞p2＞p1 1 及時分離出產(chǎn)物

【解析】

Ⅰ．(1)根據(jù)3min達到平衡時A、B、C的物質的量變化判斷反應物、生成物，然后根據(jù)物質的量變化與化學計量數(shù)成正比寫出反應的化學方程式；

(2)①t3時正逆反應速率同時增大，且逆反應速率大于正反應速率，說明平衡向著逆向移動，據(jù)此進行判斷改變的反應條件；

②根據(jù)a、b、c三點A的轉化率判斷產(chǎn)物C的體積分數(shù)大��；

③化學平衡常數(shù)與溫度有關，溫度越高，平衡向著逆向移動，該反應的平衡常數(shù)減��；

Ⅱ．(1)恒壓條件下，溫度升高，H2S的轉化率升高；

(2) 依據(jù)化學平衡移動原理可知壓強增大平衡向氣體體積減小的方向進行；

(3) 結合化學平衡三行計算列式計算平衡物質的物質的量，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數(shù)；

(4) 如果想進一步提高H2S的轉化率，除改變溫度、壓強外，可以減少生成物濃度促進平衡正向進行，提高硫化氫的轉化率。

Ⅰ．(1)根據(jù)圖象可知，達到平衡時A的物質的量減小了：1mol-0.7mol=0.3mol，B的物質的量減小為：1mol-0.4mol=0.6mol，C的物質的量增加，增加的物質的量為：0.6mol，所以A、B、C的物質的量變化之比為：0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：3，該反應的化學方程式為：A+2B2C；

(2)①根據(jù)圖象可知：t3時正逆反應速率同時增大，且逆反應速率大于正反應速率，說明平衡向著逆向移動，若增大壓強，平衡向著正向移動，由于該反應為放熱反應，升高溫度后平衡向著逆向移動，所以t3時升高了溫度；

②根據(jù)圖象變化可知，在t1～t2時反應向著正向移動，A轉化率逐漸增大，直至t2～t3時反應達到平衡狀態(tài)，A轉化率達到最大；而t3～t4時升高了溫度，平衡向著逆向移動，A的轉化率逐漸減小，直至t4～t5時A的轉化率達到最低；而t5～t6時正逆反應速率同時增大且相等，說明平衡沒有移動，A的轉化率不變，與t4～t5時相等，所以A的轉化率最大的時間段是：t2～t3，A的轉化率最大時C的體積分數(shù)最大，此時間段為t2～t3，即為a點；

③反應A+2B2C △H＜0，溫度升高平衡向著逆反應方向移動，化學平衡常數(shù)減小，所以溫度越高，化學平衡常數(shù)越小；t2～t3、t3～t4、t4～t5時間段的溫度關系為：t3～t4=t4～t5＞t2～t3，所以化學平衡常數(shù)大小關系為：K1＞K2=K3。

Ⅱ． (1) 恒壓條件下，溫度升高，H2S的轉化率升高，即升高溫度平衡正向移動，則△H＞ 0；

(2) 2H2S(g)2H2(g)+S2(g)　△H=+169.8kJmol-1，反應是氣體體積增大的反應，溫度不變，壓強增大平衡逆向進行，H2S的轉化率減小，則壓強關系為：P1＜P2＜P3；

(3) M點的H2S轉化率為50%，總壓為5MPa，設H2S起始量為2mol，

Kp==1；

(4) 如果想進一步提高H2S的轉化率，除改變溫度、壓強外，可以減少生成物濃度促進平衡正向進行，提高硫化氫的轉化率，采取的措施有及時分離出產(chǎn)物。