Question

3．500℃、20MPa時(shí)，將H₂和N₂置于一容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3H₂+N₂?2NH₃△H＜0．反應(yīng)過程中H₂、N₂和NH₃物質(zhì)的量變化如圖所示，據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是（　　）

• A． 從曲線變化可以看出，反應(yīng)進(jìn)行到10min至20min時(shí)可能采取的措施是使用了催化劑
• B． 25min時(shí)平衡正向移動(dòng)但達(dá)到新平衡后 NH₃的體積分?jǐn)?shù)比原平衡大
• C． 反應(yīng)開始到第一次平衡時(shí)，N₂的平均反應(yīng)速率為0.0625mol•（L•min）^-1，H₂的轉(zhuǎn)化率為75%
• D． 從曲線變化可以看出，反應(yīng)進(jìn)行至25min時(shí)，采取的措施是分離出0.1mol的氨氣，平衡正向移動(dòng)

Answer 1

分析 A．根據(jù)圖象知，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，10min時(shí)是連續(xù)的，三種氣體物質(zhì)的速率增加倍數(shù)相同，說明為使用催化劑；
B．第25分鐘，NH₃的物質(zhì)的量突然減少，而H₂、N₂的物質(zhì)的量不變，說明應(yīng)是分離出NH₃，根據(jù)濃度對平衡影響分析；
C．第一次平衡時(shí)，時(shí)間為20min，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量由0.4mol變?yōu)?.25mol，容器容積為2L，根據(jù)速率公式可計(jì)算出氮?dú)獾乃俾剩?br />D.25分鐘，NH₃的物質(zhì)的量突然減少，而H₂、N₂的物質(zhì)的量不變，說明應(yīng)是分離出NH₃；

解答 解：A．由圖象可知各組分物質(zhì)的量變化增加，且10min時(shí)變化是連續(xù)的，20min達(dá)平衡時(shí)，△n（N₂）=0.4-0.25=0.15mol，△n（H₂）=0.6mol-0.15mol=0.45mol，△n（NH₃）=0.3mol，物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，三種氣體物質(zhì)的速率增加倍數(shù)相同，說明10min可能改變的條件是使用催化劑，故A正確；
B．第25分鐘，NH₃的物質(zhì)的量突然減少，而H₂、N₂的物質(zhì)的量不變，說明應(yīng)是分離出NH₃，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由于反應(yīng)條件為恒容，與原平衡相比，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，則反應(yīng)進(jìn)行的程度減小，但達(dá)到新平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)比原平衡小，故B錯(cuò)誤；
C．第一次平衡時(shí)，時(shí)間為20min，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量由0.4mol變?yōu)?.25mol，容器容積為2L，v（N₂）=$\frac{0.4mol-0.25mol}{2L×20min}$=0.00375mol/（L•min），故C錯(cuò)誤；
D．25分鐘，NH₃的物質(zhì)的量突然減少，而H₂、N₂的物質(zhì)的量不變，說明應(yīng)是分離出NH₃，故D正確；
故選BC．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算、平衡移動(dòng)的外因分析，題目難度中等，注意對圖象的分析．