题目内容
500℃、20MPa时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应．反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）| A、反应开始到第一次平衡时，N2的平均反应速率为0.005mol/（L?min） | B、从曲线可以看出，反应进行到10min至20min时可能是使用了催化剂 | C、从曲线可以看出，反应进行至25min时，增加了0.1mol氨气 | D、在25min平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小 |
分析：A．第一次平衡时，时间为20min，氮气的物质的量由0.4mol变为0.25mol，容器容积为2L，根据速率公式可计算出氮气的速率；
B．根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为使用催化剂；
C.25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；
D．第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，再根据恒压条件分析．
B．根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为使用催化剂；
C.25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；
D．第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，再根据恒压条件分析．
解答：解：A．第一次平衡时，时间为20min，氮气的物质的量由0.4mol变为0.25mol，容器容积为2L，v（N2）=
=0.00625mol/（L?min），故A错误；
B．由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N2）=0.4-0.25=0.15mol，△n（H2）=0.6mol-0.15mol=0.45mol，△n（NH3）=0.3mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，故B正确；
C.25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，故C错误；
D．第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，由于反应条件为恒压，故新平衡和原平衡等效，故氨气的体积分数不变，故D错误；
故选B．
| 0.25mol |
| 2L×20min |
B．由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N2）=0.4-0.25=0.15mol，△n（H2）=0.6mol-0.15mol=0.45mol，△n（NH3）=0.3mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，故B正确；
C.25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，故C错误；
D．第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，由于反应条件为恒压，故新平衡和原平衡等效，故氨气的体积分数不变，故D错误；
故选B．
点评：本题考查化学平衡的计算、平衡移动以及平衡状态的判断，题目难度中等，注意对图象的分析．
练习册系列答案
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氨是重要的氮肥，合成原理为：N2（g）+3H2（g）