Question

某研究小组为探讨反应 A（g）+2B（g）⇌2C（g）+D（s）在催化剂存在的条件下对最适宜反应条件进行了一系列的实验，并根据所得实验数据绘制出如图：图中C%为反应气体混合物中C的体积百分含量（所有实验的反应时间相同）．
（1）该反应的反应热为△H______ 0（填＞、＜或=）
（2）点M和点N处平衡常数K的大小是：K_M______K_N（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）工业上进行该反应获得产品C 的适宜条件是：
温度为______℃，选择该温度的理由是______
压强为______，选择该压强的理由是______
（4）试解释图中350℃前C%变化平缓而后急剧增大、500℃以后又缓慢增加的可能原因：______．

Answer

（1）根据图象判断，温度升高，C%增大，说明平衡向正反应方向移动；
（2）平衡常数只受温度的影响；
（3）根据温度和压强对产率的影响来分析；
（4）从温度对催化剂影响的角度分析．
【解析】
（1）根据图象判断，温度升高，C%增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：＞；
（2）点M和点N处于相同温度，而平衡常数只受温度的影响，则二者平衡常数相等，故答案为：=；
（3）低于500℃时，C%值太小，高于500℃时C%随温度的升高而增大的幅度不明显，但由于升温带来的燃料及设备成本要求会明显增加，所以选择500℃较为合适；
在相同温度时，压强对产率的影响并不大，但压强过大，对设备的要求较高，所以合适的压强为101kPa，
故答案为：500；低于500℃时，C%值太小，高于500℃时C%随温度的升高而增大的幅度不明显，但由于升温带来的燃料及设备成本要求会明显增加；101kPa；随着压强的增大，C%的增大幅度并不明显，而由于压强增大而带来的动力，设备成本的大幅度增加，故选择常压；
（4）在不同的温度下，催化剂的活性不同，由转化率的变化可知，在350℃以下时，转化率较小，反应速率较小，500℃以上反应转化率变化不大，催化剂对平衡移动无影响，由此可以看出催化剂的活性较大时在350℃～500℃之间较好．
故答案为：该反应需要在特定的催化剂作用下才能顺利进行，而该催化剂只有在350℃以上才能体现催化活性并在500℃左右时催化效果最好，500℃以上的变化为温度变化导致平衡移动的情形．