题目
反应速率和化学反应的限度是化学反应原理的重要组成部分．（1）探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与0.10mol/L稀H2SO4反应速率的影响．反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O．设计测定结果如下： 编号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液/mL 水/mL H2SO4溶液/mL 乙 ① 25 10.0 0 10.0 x ② 25 5.0 a 10.0 y ③ 40 10.0 0 10.0 z 若上述实验①②是探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响，则a为 ____ ，乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为 ____ ，x、y、z的大小关系是 ____ 。（2）氨气具有广泛的用途，工业上合成氨的反应是N2+3H2⇌2NH3已知： 化学键 H---H N≡N N---H 键能kJ/mol（断开1mol化学键所需要的能量） 436 945 391 则合成氨的热化学方程式是 ____ 。①一定温度下，在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、3mol/L、0.1mol/L，达到平衡时NH3浓度c（NH3）的取值范围是 ____ 。（3）已知373K时，该可逆反应平衡常数为K=0.10，若某时刻时，测得c（N2）=1mol⋅L-1，c（H2）=3mol•L-1，c（NH3）=2mol•L-1．此刻可逆反应 ____ （填字母）。A．向正方向进行B．向逆方向进行C．处于平衡状态（4）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＜0．已知平衡常数K与温度T的关系如表： T/℃ 400 300 平衡常数K K1 K2 ①试判断K1 ____ K2（填写“＞”“=”或“＜”）②合成氨在农业和国防中有很重要的意义，在实际工业生产中，常采用下列措施，其中可以用勒夏特列原理解释的是 ____ （填字母）。A．采用较高温度（400～500℃）B．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来C．用铁触媒加快化学反应速率D．采用较高压强（20～50MPa）
反应速率和化学反应的限度是化学反应原理的重要组成部分．
（1）探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与0.10mol/L稀H2SO4反应速率的影响．反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O．设计测定结果如下：
若上述实验①②是探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响，则a为 ____ ，乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为 ____ ，x、y、z的大小关系是 ____ 。
（2）氨气具有广泛的用途，工业上合成氨的反应是N2+3H2⇌2NH3已知：
则合成氨的热化学方程式是 ____ 。
①一定温度下，在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、3mol/L、0.1mol/L，达到平衡时NH3浓度c（NH3）的取值范围是 ____ 。
（3）已知373K时，该可逆反应平衡常数为K=0.10，若某时刻时，测得c（N2）=1mol⋅L-1，c（H2）=3mol•L-1，c（NH3）=2mol•L-1．此刻可逆反应 ____ （填字母）。
A．向正方向进行
B．向逆方向进行
C．处于平衡状态
（4）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＜0．已知平衡常数K与温度T的关系如表：
①试判断K1 ____ K2（填写“＞”“=”或“＜”）
②合成氨在农业和国防中有很重要的意义，在实际工业生产中，常采用下列措施，其中可以用勒夏特列原理解释的是 ____ （填字母）。
A．采用较高温度（400～500℃）
B．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
C．用铁触媒加快化学反应速率
D．采用较高压强（20～50MPa）
（1）探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与0.10mol/L稀H2SO4反应速率的影响．反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O．设计测定结果如下：
| 编号 | 反应温度/℃ | Na2S2O3溶液/mL | 水/mL | H2SO4溶液/mL | 乙 |
| ① | 25 | 10.0 | 0 | 10.0 | x |
| ② | 25 | 5.0 | a | 10.0 | y |
| ③ | 40 | 10.0 | 0 | 10.0 | z |
（2）氨气具有广泛的用途，工业上合成氨的反应是N2+3H2⇌2NH3已知：
| 化学键 | H---H | N≡N | N---H |
| 键能kJ/mol（断开1mol化学键所需要的能量） | 436 | 945 | 391 |
①一定温度下，在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、3mol/L、0.1mol/L，达到平衡时NH3浓度c（NH3）的取值范围是 ____ 。
（3）已知373K时，该可逆反应平衡常数为K=0.10，若某时刻时，测得c（N2）=1mol⋅L-1，c（H2）=3mol•L-1，c（NH3）=2mol•L-1．此刻可逆反应 ____ （填字母）。
A．向正方向进行
B．向逆方向进行
C．处于平衡状态
（4）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＜0．已知平衡常数K与温度T的关系如表：
| T/℃ | 400 | 300 |
| 平衡常数K | K1 | K2 |
②合成氨在农业和国防中有很重要的意义，在实际工业生产中，常采用下列措施，其中可以用勒夏特列原理解释的是 ____ （填字母）。
A．采用较高温度（400～500℃）
B．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
C．用铁触媒加快化学反应速率
D．采用较高压强（20～50MPa）
题目解答
答案
解：（1）若上述实验①②是探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响，则对比实验时，其余条件均相同，只有混合溶液中Na2S2O3的浓度不同，由①知，溶液体积为20.0mL，则a为5；该Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O中，比较明显的现象是容易变浑浊，所以可以通过溶液变浑浊的时间的长短来表示反应速率的快慢，则实验中需测溶液变浑浊所需时间，则表格中“乙”为溶液变浑浊所需时间；其余条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快，反应所需的时间越短，则由实验①②知：y＞x；其他条件相同时，反应温度越高，反应速率越快，反应所需的时间越短，则由实验①③知：x＞z，故x、y、z的大小关系是y＞x＞z，
故答案为：5；溶液变浑浊所需时间；y＞x＞z；
（2）①通过键能计算焓变，ΔH=反应物总键能−生成物总键能；则合成氨的热化学方程式是N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=（945+3×436-6×391）kJ/mol=-93kJ/mol，
故答案为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-93kJ/mol；
②一定温度下，在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、3 mol/L、0.1 mol/L，若从正反应建立平衡，则消耗氮气0.1mol/L可生成0.2mol/L的氨气，氨气浓度为0.3mol/L；若从逆反应建立平衡，则消耗0.1mol/L的氨气，氨气浓度为0L，由于该反应是可逆反应，则达到平衡时NH3浓度c（NH3）的取值范围是0～0.3 mol/L，
故答案为：0～0.3 mol/L；
（3）已知373K时，该可逆反应平衡常数为K=0.10，若某时刻时，测得c（N2）=1mol/L，c（H2）=3mol/L，c（NH3）=2mol/L，得Qc=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{{2}^{2}}{{1}^{3}×3}$=$\frac{4}{3}$，此刻可逆反应向逆方向进行，
故答案为：B；
（4）①温度升高，平衡向吸热方向移动，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，则升温时平衡左移，平衡常数减小，故可判断：K1＜K2，
故答案为：＜；
②A．温度升高，平衡向吸热方向移动，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，则升温时平衡左移，采用较高温度（400～500℃）不利于氨的合成，不能用勒夏特列原理解释，故A错误；
B．减小生成物浓度，平衡右移，将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，平衡右移，利于氨的合成，能用勒夏特列原理解释，故B正确；
C．用铁触媒加快化学反应速率、但不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D．增压，平衡朝着气体分子总数减小的方向移动，采用较高压强（20～50MPa），利于氨的合成，能用勒夏特列原理解释，故D正确；
故答案为：BD。
故答案为：5；溶液变浑浊所需时间；y＞x＞z；
（2）①通过键能计算焓变，ΔH=反应物总键能−生成物总键能；则合成氨的热化学方程式是N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=（945+3×436-6×391）kJ/mol=-93kJ/mol，
故答案为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-93kJ/mol；
②一定温度下，在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、3 mol/L、0.1 mol/L，若从正反应建立平衡，则消耗氮气0.1mol/L可生成0.2mol/L的氨气，氨气浓度为0.3mol/L；若从逆反应建立平衡，则消耗0.1mol/L的氨气，氨气浓度为0L，由于该反应是可逆反应，则达到平衡时NH3浓度c（NH3）的取值范围是0～0.3 mol/L，
故答案为：0～0.3 mol/L；
（3）已知373K时，该可逆反应平衡常数为K=0.10，若某时刻时，测得c（N2）=1mol/L，c（H2）=3mol/L，c（NH3）=2mol/L，得Qc=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{{2}^{2}}{{1}^{3}×3}$=$\frac{4}{3}$，此刻可逆反应向逆方向进行，
故答案为：B；
（4）①温度升高，平衡向吸热方向移动，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，则升温时平衡左移，平衡常数减小，故可判断：K1＜K2，
故答案为：＜；
②A．温度升高，平衡向吸热方向移动，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，则升温时平衡左移，采用较高温度（400～500℃）不利于氨的合成，不能用勒夏特列原理解释，故A错误；
B．减小生成物浓度，平衡右移，将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，平衡右移，利于氨的合成，能用勒夏特列原理解释，故B正确；
C．用铁触媒加快化学反应速率、但不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D．增压，平衡朝着气体分子总数减小的方向移动，采用较高压强（20～50MPa），利于氨的合成，能用勒夏特列原理解释，故D正确；
故答案为：BD。