Question

为研究温度对反应2H₂S（g）2H₂（g） +S₂（g）的影响，兴趣小组进行如下探究:向三个体积均为2L的恒容密团容器（A₁、A₂、A₃）中分别加入等量的H₂S，进行H₂S分解实验。在T₁、T₂、T₃，下测得H₂的物质的量与时间的关系如下图所示:

（1）该反应的△H____0（填“＞”“＜”或“=”，下同），T₂、T₃温度下的平衡常数K₂______K₃。

（2）T₁温度下，前5min用S₂（g）表示的反应速率为_____。

（3）图中P、Q、M三点逆反应速率由小到大的顺序是_____。

（4）已知v_正=k_正c²（H₂S）,v_逆=k_逆c²（H₂）c（S₂）, 温度为T₁时，k_逆=3.4k_正。则该温度下的化学平衡常数的值为___（保留小数点后两位数字）。

（5）在A容器中，下列选项中能标志反应2H₂S（g）2H₂（g） +S₂（g）达到平衡的是___（填写序号）。

a v_正（H₂S）=2v_逆（S₂）  b H₂和S₂的浓度之比为2;1

c 密度不再变化  d 平均相对分子质量不再发生变化

Answer

＞ ＜ vM＜vQ＜vP 0.29 ad

【解析】

(1)根据达到平衡所需时间可知，T1＜T2＜T3，升高温度平衡时n(H2)增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，△H＞0；温度越高平衡正向移动则平衡常数增大，温度T2＜T3，K2＜K3；

(2)T1温度下，前5min用H2(g)表示的反应速率为==0.04mol/(L·min)，相同时间内v(S2)=v(H2)=×0.04mol/(L·min)=0.02mol/(L·min)；

(3)温度越高化学反应速率越快，T1＜T2＜T3，温度：M＜Q＜P，所以化学反应速率vM＜vQ＜vP；

(4)v正=k正c2(H2S)、v逆=k逆c2(H2)c(S2)，温度为T1时，反应达到平衡状态时v正=v逆，k正c2(H2S)=k逆c2(H2)c(S2)，k逆=3.4k正，；

(5)a．v正(H2S)=2v逆(S2)=v逆(H2S)，反应达到平衡状态，故a正确；

b．H2和S2的浓度之比为2：1时，该反应不一定达到平衡状态，与初始浓度及转化率有关，故b错误；

c．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故c错误；

d．反应前后气体总质量不变、气体物质的量增大，则平衡正向移动时平均相对分子质量减小，当平均相对分子质量不再发生变化，反应达到平衡状态，故d正确；

故选ad。