Question

【題目】（1）298K時，將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合，發生反應：AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)與反應時間(t)的關系如圖所示。

①下列可判斷反應達到平衡的是__(填標號)。

a.溶液的pH不再變化

b.v(I-)=2v(AsO)

c.不再變化

d.c(I-)=ymol·L-1

e.=不再變化

②tn時，v正__v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時v逆__tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是__。

④比較產物AsO在tm～tnmin和tp～tqmin時平均反應速率的大小，前者__；（填大或小或相等）

（2）合成氨工廠常通過測定反應前后混合氣體的密度來確定氨的轉化率。某工廠測得合成塔中N2、H2混合氣體的密度為0.5536g/L（標準狀況），從合成塔中出來的混合氣體在相同條件下密度為0.693g/L（標準狀況）。該合成氨廠N2的轉化率___。

Answer 1

【答案】ac 大于 小于 tn時產物的濃度大于tm時是的產物濃度，濃度越大反應速率越快 大 25%

【解析】

（1）①a.溶液的pH不再變化，說明溶液中氫離子濃度不變，則氫氧根離子的濃度也不在變化，可以說明反應達到平衡狀態，故a可判斷平衡；

b.根據反應方程式可知，結合化學反應速率之比=化學計量數之比可得任意時刻v(I-)=2v(AsO)，不能據此判斷平衡狀態，故b不可判斷平衡；

c.在反應達到平衡狀態之前，反應物在減少，產物在增加，則在發生變化，當達到平衡后該比值不再變化，故c可判讀平衡；

d. 由圖像可知當反應達到平衡時：，則此時c(I-)=2ymol·L-1，因此c(I-)=ymol·L-1時反應未達到平衡狀態，故d不能判斷平衡；

e. 、均為產物且系數比為1:2，則在反應過程中兩者的濃度之比始終保持不變，因此=不再變化不能說明是平衡狀態，故e不可判斷平衡。

故答案為：ac。

②由圖可知tn時，反應未達平衡狀態，反應正向進行才能達到平衡，則正反應速率大于逆反應速率，故答案為：大于。

③tm、tn時反應均沒有到達平衡狀態，tn時反應正向進行的程度大，產物濃度比tm時產物濃度大，其他條件相同時濃度越大反應速率越快，則逆反應速率tn時大，故答案為：小于；tn時產物的濃度大于tm時的產物濃度，濃度越大反應速率越。

④AsO在由圖像可知tm～tnmin反應未達平衡狀態，tp～tqmin時反應已經平衡，平衡后各物質的濃度保持恒定不變，則tp～tqminAsO的濃度變化量為0，速率為0，因此tm～tnmin時AsO平均反應速率的大，故答案為：大。

（2）設反應前混合氣體中氮氣的物質的量分數為x，氫氣的物質的量量分數為（1-x），依題意得：，解得x=0.4,

設起始氮氣2mol，氫氣3mol，氮氣轉化的物質的量為ymol，列出三段式：

起始物質的量(mol)	2	3
轉化物質的量(mol)	y	3y	2y
平衡物質的量(mol)	2-y	3-3y	2y

n(總)=（2-y）mol +（3-3y）mol +2y mol=（5-2y）mol

根據反應前后氣體質量守恒可知：，解得 y=0.5mol

N2的轉化率= ，故答案為：25%。