Question

【题目】已知合成氨反应N2（g）+3H2NH3（g）△H＜0，当反应器中按n（N2）：n（H2）=1：3投料后，在不同温度下，反应达到平衡时，得到混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线a、b、c如图所示．下列说法正确的是（ ）

A.曲线a对应的反应温度最高
B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q)＜K(N)
C.相同压强下，投料相同，达到平衡所需时间关系为c>b>a
D.N点时c(NH3)＝0.2mol/L，则N点的c(N2)：c(NH3)＝1:1

Answer 1

【答案】D
【解析】A、正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，氨气的含量减小，而a点氨的体积分数最大，所以曲线a对应的反应温度最低，故A错误；
B、K只受温度影响，温度不变平衡常数不变，所以K（M）=K（Q），正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，Q点的温度低于N，所以K（Q）＞K（N），故B错误；
C、相同压强下，投料相同，温度越高反应速率越快，达到平衡消耗时间越短，cba的温度依次降低，所以达到平衡消耗时间关系为a＞b＞c，故C错误；
D、N点时氨的物质的量的分数为20%，利用三段式，设N2转化率是b，N2的起始浓度为a，
根据反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始 a 3a 0
转化 ab 3ab 2ab
平衡 a﹣ab 3a﹣3ab 2ab
根据题意有 ，所以a=0.3molL﹣1 ， b= ，则N点的c（N2）：c（NH3）=（0.3﹣0.3× ）：2×0.3× =0.2：0.2=1：1，故D正确；
故选：D．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．