Question

6．一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生的反应：N₂+3H_2^?2NH₃，反应过程如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． t₁min时正、逆反应速率相等
• B． X曲线表示NH₃的物质的量随时间变化的关系
• C． 0～8 min，H₂的平均反应速率v（H₂）=0.75 mol•L^-1•min^-1
• D． 10～12 min，N₂的平均反应速率为v（N₂）=0.25mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 根据图知，随着反应的进行，X的物质的量增大、Y的物质的量减少，反应达到平衡状态时，X、Y的物质的量变化量分别为：△n（X）=（0.6-0）mol=0.6mol，△n（Y）=（1.2-0.3）mol=0.9mol，则X、Y的物质的量变化量之比等于其计量数之比=0.6mol：0.9mol=2：3，则X是NH₃、Y是H₂，
A．可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，没有达到平衡状态时正逆反应速率不等；
B．根据以上分析知，X表示NH₃；
C.0～8 min，H₂的平均反应速率v（H₂）=$\frac{\frac{0.9mol}{10L}}{8min}$；
D.10～12 min，NH₃的平均反应速率v（NH₃）=$\frac{\frac{（0.7-0.6）mol}{10L}}{（12-10）min}$=0.005mol•L^-1•min^-1，再根据同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氮气反应速率．

解答 解：根据图知，随着反应的进行，X的物质的量增大、Y的物质的量减少，反应达到平衡状态时，X、Y的物质的量变化量分别为：△n（X）=（0.6-0）mol=0.6mol，△n（Y）=（1.2-0.3）mol=0.9mol，则X、Y的物质的量变化量之比等于其计量数之比=0.6mol：0.9mol=2：3，则X是NH₃、Y是H₂，
A．可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，没有达到平衡状态时正逆反应速率不等，根据图知，t₁min时该反应没有达到平衡状态，所以正逆反应速率不等，故A错误；
B．根据以上分析知，X曲线表示NH₃的物质的量随时间变化的关系，故B正确；
C.0～8 min，H₂的平均反应速率v（H₂）=$\frac{\frac{0.9mol}{10L}}{8min}$=0.01125mol•L^-1•min^-1，故C错误；
D.10～12 min，NH₃的平均反应速率v（NH₃）=$\frac{\frac{（0.7-0.6）mol}{10L}}{（12-10）min}$=0.005mol•L^-1•min^-1，再根据同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氮气反应速率为0.0025mol•L^-1•min^-1，故D错误；
故选B．

点评 本题考查图象分析，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力及识图能力，易错选项是A．注意：各物质的物质的量相等状态不一定是化学平衡状态，为易错点．