Question

7．運(yùn)用化學(xué)原理研究元素及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）硫酸生產(chǎn)中SO₂催化氧化生成SO₃的反應(yīng)為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應(yīng)混合體系中SO₃的平衡百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示，據(jù)此回答下列問題：
①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，正反應(yīng)速率減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）；平衡的移動(dòng)方向是逆向（填“正向”或“逆向”）．
②溫度為T₁時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，平衡的移動(dòng)方向是正向（填“正向”或“逆向”）．
（2）工業(yè)生產(chǎn)中既要生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，又要考慮生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益．
①為了提高成本較高的SO₂的利用率，可采取的措施有bce．
a．升高溫度                                         b．降低溫度          c．增大n（O₂）與 n（SO₂）之比
d．減小n（O₂）與 n（SO₂）之比        e．增大壓強(qiáng)            f．減小壓強(qiáng)
②實(shí)際生產(chǎn)中選擇的條件是常壓下，按n（SO₂）與 n（O₂）之比為1：1.6投料，簡(jiǎn)述選擇這一條件的理由增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO₂轉(zhuǎn)化率無顯著影響，且對(duì)設(shè)備要求更高，導(dǎo)致增加成本，所以SO₂的催化氧化采用常壓而不是高壓；增大氧氣濃度從而提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 （1）①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，容器體積增大，則反應(yīng)物和生成物分壓減小，減小壓強(qiáng)正逆反應(yīng)速率都減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)；
②溫度為T₁時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，該溫度下要使該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，需要三氧化硫含量增大才能實(shí)現(xiàn)；
（2）①為了提高SO₂的利用率，應(yīng)該使平衡正向移動(dòng)，但不能通過增大二氧化硫濃度實(shí)現(xiàn)；
②增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO₂轉(zhuǎn)化率無顯著影響，且對(duì)設(shè)備要求更高，導(dǎo)致增加成本，增大氧氣物質(zhì)的量能提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，容器體積增大，則反應(yīng)物和生成物分壓減小，減小壓強(qiáng)正逆反應(yīng)速率都減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：減��；逆向；
②溫度為T₁時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，該溫度下要使該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，需要三氧化硫含量增大才能實(shí)現(xiàn)，平衡正向移動(dòng)，故答案為：正向；
（2）①a．升高溫度，三氧化硫含量降低，說明平衡逆向移動(dòng)，不能提高二氧化硫利用率，故錯(cuò)誤；                                        
b．降低溫度，三氧化硫含量增大，平衡正向移動(dòng)，提高二氧化硫利用率，故正確；          
c．增大n（O₂）與 n（SO₂）之比，平衡正向移動(dòng)，提高二氧化硫利用率，故正確；
d．減小n（O₂）與 n（SO₂）之比，平衡逆向移動(dòng)，不能提高二氧化硫利用率，故錯(cuò)誤；        
e．增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，提高二氧化硫利用率，故正確；           
f．減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，降低二氧化硫利用率，故錯(cuò)誤；
故選bce；
②增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO₂轉(zhuǎn)化率無顯著影響，且對(duì)設(shè)備要求更高，導(dǎo)致增加成本，所以采用常壓；增大氧氣物質(zhì)的量能提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率，所以采用n（SO₂）與 n（O₂）之比為1：1.6投料，
故答案為：增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO₂轉(zhuǎn)化率無顯著影響，且對(duì)設(shè)備要求更高，導(dǎo)致增加成本，所以SO₂的催化氧化采用常壓而不是高壓；增大氧氣濃度從而提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，明確濃度、溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響原理是解本題關(guān)鍵，注意恒溫恒容條件下充入稀有氣體、恒溫恒壓條件下充入稀有氣體區(qū)別，題目難度不大．