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下图：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）> （2分） （2） = （1分）

（3）500（2分）。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。（3分）101k Pa（2分），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。（3分）

（4）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。（3分）

【解析】

试题分析：（1）从图像看出，随着温度升高，C％增大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则反应是吸热反应，所以△H>0。（2）平衡常数只和温度有关，M、N两点所处的温度相同，故KM=KN。（3）获得产品C 的适宜条件是：温度为500℃，因为低于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。压强选择：101k Pa，是因为：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）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是：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。

考点：化学图像的分析、化学反应平衡的移动。