Question

1．500℃、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)．反應(yīng)過程中H₂、N₂和NH₃物質(zhì)的量變化如圖所示．則下列說法正確的是（　　）
①反應(yīng)開始到第一次平衡時(shí)，N₂的平均反應(yīng)速率為0.005mol•L^-1•min^-1
②從曲線變化可以看出，反應(yīng)進(jìn)行到10min至20min鐘時(shí)可能是使用了催化劑
③從曲線變化可以看出，反應(yīng)進(jìn)行至25min鐘時(shí)，分離出0.1mol的氨氣
④在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�。�

• A． ①②③
• B． ②③④
• C． ①②④
• D． ①③④

Answer 1

分析 ①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，由于是恒壓條件下，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于體積之比可知，此時(shí)容器體積為1.4L，此時(shí)氮?dú)獾臐舛葹?.179mol/L，根據(jù)速率公式可計(jì)算出氮?dú)獾乃俾剩?br />②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；
③25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；
④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(duì)平衡影響分析．

解答 解：①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，由于是恒壓條件下，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于體積之比可知，此時(shí)容器體積為1.4L，此時(shí)氮?dú)獾臐舛葹?.179mol/L，所以氮?dú)獾娜芤鹤兓癁?.2mol/L-0.179 mol/L=0.121mol/L，v（N₂）=$\frac{0.121mol/L}{20min}$=0.00605mol/（L•min），故錯(cuò)誤；
②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，故正確；
③25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，故正確；
④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，故正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算、平衡移動(dòng)以及平衡狀態(tài)的判斷，題目難度中等，注意對(duì)圖象的分析．