合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.现将1molN2(g)、3

合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.现将1molN2(g)、3molH2(g)充入一容积为2L的密闭容器中,在500℃下进行反应,10min时达到平衡,NH3的体积分为ϕ,下列说法中正确的是
(  )
A.若达到平衡时,测得体系放出9.24kJ热量,则H2反应速率变化曲线如图甲所示
B.反应过程中,混合气体平均相对分子质量为M,混合气体密度为d,混合气体压强为p,三者关系如图乙
C.如图丙所示,容器I和II达到平衡时所需要的时间可能不同
D.若起始加入物料为1 mol N2,3 mol H2,在不同条件下达到平衡时,NH3的体积分数变化如图丁所示
一泪千年 1年前 已收到1个回答 举报

sun29 花朵

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解题思路:A、达到平衡时放出的热量为9.24kJ,由热化学方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.3mol,10min内氢气的平均速率为0.015mol/(L•min),反应速率应为由高到低;
B、混合气体的总质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度为定值;随反应进行、混合气体的物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量增大、混合气体的压强降低;
C、恒温恒容下,容器Ⅱ中按化学计量数转化为N2、H2,可得N21mol、H23mol,容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡,但在反应过程中容器Ⅰ的压强始终大于容器Ⅱ,所以容器I达到平衡时所需要的时间小于容器Ⅱ;
D、增大压强平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向逆反应方向移动.据此判断平衡时NH3的体积分数.

A、反应开始速率相对较快,达平衡前反应速率相对较慢,所以反应速率应为由高到低,达到平衡时放出的热量为9.24kJ,由热化学方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.3mol,10min内氢气的平均速率为0.015mol/(L•min),最低反应速率应小于0.015mol/(L•min),故A错误;
B、混合气体的总质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度为定值;随反应进行、混合气体的物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量增大、混合气体的压强降低,故B错误;
C、恒温恒容下,容器Ⅱ中按化学计量数转化为N2、H2,可得N21mol、H23mol,容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡,但在反应过程中容器Ⅰ的压强始终大于容器Ⅱ,所以容器I达到平衡时所需要的时间小于容器Ⅱ,故C正确;
D、起始加入的物料均为1molN2、3molH2,在不同条件下达到平衡时,比较500℃、2L与500℃、1L,体积小压强大,反应速率快,达到平衡时间短,平衡向正反应移动,平衡时NH3的体积分数相对较大;比较500℃、2L与400℃、2L,温度增大,反应速率快,达到平衡时间短,平衡向逆反应移动,平衡时NH3的体积分数相对较小,故D错误.
故选C.

点评:
本题考点: 化学反应速率变化曲线及其应用;化学平衡的影响因素;转化率随温度、压强的变化曲线.

考点点评: 本题考查平衡移动图象、等效平衡、外界对平衡及反应速率的影响等,难度中等,注意D选项中定一议二与先拐先平原则的利用.

1年前

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