Question

500℃、20MPa时，将H₂和N₂置于一容积为2L的密闭容器中发生反应：3H₂+N_2?2NH₃△H＜0．反应过程中H₂、N₂和NH₃物质的量变化如图所示，据图判断下列叙述不正确的是（　　）

• A、反应开始到第一次平衡时，N₂的平均反应速率为0.0625mol?（L?min）^-1，H₂的转化率为75%
• B、反应达到第一次平衡时，反应的平衡常数表达式可写作：K=c²（NH₃）/[c³（H₂）?c（N₂）]=（0.15 mol?L^-1）²/[（0.075 mol?L^-1）³?（0.125 mol?L^-1）]
• C、从曲线变化可以看出，反应进行到10min至20min时可能采取的措施是使用了催化剂
• D、从曲线变化可以看出，反应进行至25min时，采取的措施是分离出0.1mol的氨气，平衡正向移动

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：

分析：A．第一次平衡时，时间为20min，氮气的物质的量由0.4mol变为0.25mol，容器容积为2L，根据速率公式可计算出氮气的速率；
B．反应达到第一次平衡时，c（NH₃）=

0.3mol

2L

=0.15mol/L，c（H₂）=

0.15mol

2L

=0.075mol/L，c（N₂）=

0.25mol

2L

=0.125mol/L，然后根据平衡常数表达式计算；
C．根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为使用催化剂；
D.25分钟，NH₃的物质的量突然减少，而H₂、N₂的物质的量不变，说明应是分离出NH₃；

解答： 解：A．第一次平衡时，时间为20min，氮气的物质的量由0.4mol变为0.25mol，容器容积为2L，v（N₂）=

0.4mol-0.25mol

2L×20min

=0.00375mol/（L?min），故A错误；
B．反应达到第一次平衡时，c（NH₃）=

0.3mol

2L

=0.15mol/L，c（H₂）=

0.15mol

2L

=0.075mol/L，c（N₂）=

0.25mol

2L

=0.125mol/L，

K=（0.15 mol?L^-1）²/[（0.075 mol?L^-1）³?（0.125 mol?L^-1）]，故B正确；

C．由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N₂）=0.4-0.25=0.15mol，△n（H₂）=0.6mol-0.15mol=0.45mol，△n（NH₃）=0.3mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，故C正确；
D.25分钟，NH₃的物质的量突然减少，而H₂、N₂的物质的量不变，说明应是分离出NH₃，故D正确；
故选A．

点评：本题考查化学平衡的计算、平衡移动以及平衡状态的判断，题目难度中等，注意对图象的分析．