Question

17．研究化學反應的快慢和限度對工業(yè)生產具有重要意義．
請回答下列問題：
（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）是工業(yè)制備硫酸的重要一步反應．一定溫度下的恒容容器中，使用V₂O₅催化劑時，逆反應的速率增大（填“增大”、“不變”、“減小”）；該反應達平衡狀態(tài)時，向容器中充入惰性氣體，容器內的壓強增大（同上），此時正反應速率不變（同上）；在t₁、t₂時刻，SO₃（g）的濃度分別為c₁、c₂，則時間間隔t₁至t₂內，SO₃（g）生成的反應速率表達式為$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$．
（2）合成氨工業(yè)對國民經濟和社會發(fā)展具有重要意義．密閉容器中，在400℃、30MPa條件下，反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的n（NH₃）、n（H₂）隨時間變化的關系如圖所示．
①能夠表明該反應達平衡狀態(tài)的點是de；
②a點正反應速率和逆反應速率的關系是：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）
③點d（t₁時刻）和點e（t₂時刻）處的n（N₂）的大小關系為等于．（填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）催化劑能同等程度的改變正逆反應速率，恒容條件下，該反應達平衡狀態(tài)時，向容器中充入惰性氣體，容器內的壓強增大，但正逆反應速率不改變，平衡不移動；
v=$\frac{△c}{△t}$；
（2）①可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變；
②根據(jù)圖知，de點達到平衡狀態(tài)，則a點平衡向正反應方向移動，平衡向哪個方向移動，則該方向的反應速率較大；
③點d（t₁時刻）和點e（t₂時刻）處都是平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)時各物質的物質的量不變．

解答 解：（1）催化劑能同等程度的改變正逆反應速率，正催化劑加快反應速率，所以使用V₂O₅催化劑時，逆反應的速率增大；
恒容條件下，氣體的物質的量之比等于壓強之比，所以該反應達平衡狀態(tài)時，向容器中充入惰性氣體，容器內的壓強增大；
但反應物和生成物濃度不變，所以正逆反應速率不改變，平衡不移動；
v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$，
故答案為：增大；增大；不變；$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$；
（2）①可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變，根據(jù)圖知，de點各物質的物質的量不變，所以該反應達到平衡狀態(tài)，故答案為：de；
②根據(jù)圖知，de點達到平衡狀態(tài)，則a點平衡向正反應方向移動，平衡向哪個方向移動，則該方向的反應速率較大，所以該點正反應速率大于逆反應速率，故答案為：＞；
③點d（t₁時刻）和點e（t₂時刻）處都是平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)時各物質的物質的量不變，所以點d（t₁時刻）和點e（t₂時刻）處的n（N₂）相等，故答案為：等于．

點評 本題考查圖象分析及化學平衡狀態(tài)影響因素，為高頻考點，側重考查學生分析判斷能力，注意：只有能引起物質濃度改變的壓強改變才能影響平衡移動，否則平衡不移動，注意“恒溫恒容條件下加入稀有氣體和恒溫恒壓條件下加入稀有氣體”的區(qū)別，為易錯點．