Question

17．已知：在700℃的恒温、恒容密闭容器中发生反应3CH₄（g）+2N₂（g）?3C（s）+4NH₃（g），若CH₄与N₂在不同投料比$\frac{n（C{H}_{4}）}{n（{N}_{2}）}$时CH₄的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． n（CH₄）/n（N₂）越大，CH₄的转化率越高
• B． a点对应的平衡常数比c点的大
• C． b点对应的NH₃的体积分数为26%
• D． 不改变投料比，增加n（N₂）时，NH₃体积分数增大

Answer 1

分析 由图可知，纵坐标为甲烷的转化率，横坐标为$\frac{n（C{H}_{4}）}{n（{N}_{2}）}$，$\frac{n（C{H}_{4}）}{n（{N}_{2}）}$越大，甲烷的转化率越小；平衡正向移动时氨气的体积分数增大，且平衡常数只与温度有关，并利用b点甲烷转化率为22%计算氨气的体积分数，以此来解答．

解答 解：A．由图象看出，CH₄的转化率随$\frac{n（C{H}_{4}）}{n（{N}_{2}）}$的增大而降低，故A错误；
B．ab两点的温度相同，平衡常数只与温度有关，则平衡常数不变，故B错误；
C．b点甲烷转化率为22%，$\frac{n（C{H}_{4}）}{n（{N}_{2}）}$=0.75，则设甲烷为3mol，氮气为4mol，
      3CH₄（g）+2N₂（g）?3C（s）+4NH₃（g）△H＞0
开始    3       4                     0
转化   0.66   0.44                    0.88
平衡   2.34    3.56                   0.88
则NH₃的体积分数约为$\frac{0.88}{2.34+3.56+0.88}$×100%=13%，故C错误；
D、不改变投料比，增加n（N₂）时，必然增加甲烷，平衡正向移动，氨气体积分数增大，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学平衡图象及计算，为高频考点，把握图象中纵横坐标的含义、影响平衡的因素及平衡常数、化学平衡三段法计算等为解答的关键，注重高考高频考点的考查，题目难度中等．