【題目】已知合成氨反應N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0,當反應器中按n(N2): n(H2)=1:3投料后,在不同溫度下,反應達到平衡時,得到混合物中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)隨壓強的變化曲線a,b,c如下圖所示。下列說法正確的是( )

A. 曲線a對應的反應溫度最高

B. 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系為K(M)=K(Q)<K(N)

C. 相同壓強下,投料相同,達到平衡所需時間關(guān)系為c>b>a

D. N點時 c(NN3)=0.2 mol/L,則 N點的c(N2): c(NH3)=1:1

【答案】D

【解析】

A、正反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,氨氣的含量減小,而a點氨的體積分數(shù)最大,所以曲線a對應的反應溫度最低,故A錯誤;B、K只受溫度影響,溫度不變平衡常數(shù)不變,所以K(M)=K(Q),正反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,Q點的溫度低于N,所以K(Q)>K(N),故B錯誤;C、相同壓強下,投料相同,溫度越高反應速率越快,達到平衡消耗時間越短,cba的溫度依次降低,所以達到平衡消耗時間關(guān)系為a>b>c,故C錯誤;D、N點時氨的物質(zhì)的量的分數(shù)為20%,利用三段式,設(shè)N2轉(zhuǎn)化率是b,N2的起始濃度為a,

根據(jù)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始 a 3a 0

轉(zhuǎn)化 ab 3ab 2ab

平衡 a-ab3a-3ab 2ab

根據(jù)題意有=20%,2ab=0.2molL1,所以a=0.3molL-1,b=,則N點的c(N2):c(NH3)=(0.3-0.3×):2×0.3×=0.2:0.2=1:1,故D正確;故選D。

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