Question

已知：3CH₄(g) + 2N₂(g)3C(s) + 4NH₃(g)  ΔH＞0，在700℃，CH₄与N₂在不同物质的量之比[n(CH₄)/n(N₂)]时CH₄的平衡转化率如下图所示：

下列说法正确的是

A．n(CH4)/n(N2)越大，CH4的转化率越高

B．n(CH4)/n(N2)不变时，若升温，NH3的体积分数会增大

C．b点对应的平衡常数比a点的大

D．a点对应的NH3的体积分数约为26%

Answer 1

B

试题分析：A.当n(CH₄)不变时，增大n(N₂)，即n(CH₄)/n(N₂)越大，c(N₂)增大，平衡正向移动，CH₄转化率增大；错误。B. n(CH₄)/n(N₂)不变时，由于该反应的正反应是吸热反应，所以若升温，平衡正向移动，NH₃的体积分数会增大。正确。C. b点与a点对应的都是在700℃不同的n(CH₄)/n(N₂)时的CH₄的转化率。由于化学平衡常数只与温度有关，而与其它条件无关，所以这两点的平衡常数相同。错误。D. 在a点，假设n(N₂)=1mol,由于n(CH₄)/n(N₂)=0.75，则n(CH₄)= 0.75mol.甲烷的平衡转化率为22%，反应的甲烷的物质的量为0.75mol×22%=0.165mol,还含有甲烷的物质的量为n(CH₄)(平衡)=" 0.75mol-" 0.165mol ="0." 585mol,产生的氨气的物质的量为4/3×0.165mol=0.22mol,反应的n(N₂)=2/3×n(CH₄)=" 2/3×0.165mol" =0.11mol；剩余的N₂的物质的量为1-0.11=0.89mol.所以平衡时NH₃的体积分数="0.22mol÷(0." 585 +0.89 +0.22) mol×100%=13%。错误。