Question

5．合成氨反应为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线．图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响．下列说法正确的是（　　）

• A． 由图1可知2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H=-92kJ•mol^-1
• B． 图2中0～10min内该反应的平均速率v（H₂）=0.045mol•L^-1•min^-1，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n（N₂）的变化曲线为d
• C． 图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是b点
• D． 图3中T₁和T₂表示温度，对应温度下的平衡常数为K₁、K₂，则：T₁＞T₂，K₁＞K₂

Answer 1

分析 A、吸热反应中△H＞0；
B、根据v=$\frac{△n}{V△t}$计算反应速率；当缩小容器的体积，气体的压强增大，导致平衡向气体体积减小的方向移动，据此分析氮气的物质的量的变化；
C、温度相同时，氮气一定时，氮气的转化率与氢气的物质的量有关，氢气的物质的量越大，氮气的转化率越大；
D、温度越高，平衡向吸热反应方向移动，根据温度对化学平衡的影响分析．

解答 解：A、由图1知，氮气和氢气的能量大于氨气的能量，所以由氮气和氢气生成氨气是放热反应，由氨气分解生成氮气和氢气是吸热反应，即△H＞0，故A错误；
B、v（N₂）=$\frac{△n}{V△t}$=$\frac{0.6mol-0.3mol}{2L×10min}$=0.015mol•L^-1•min^-1，v（H₂）=3v（N₂）=0.045mol•L^-1•min^-1；当缩小容器的体积，气体的压强增大，导致平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，氮气的物质的量减少，所以曲线d符合，故B正确；
C、相同温度下，一定氮气时，氢气的浓度越大，平衡向正反应方向移动导致氮气的转化率越大，所以图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是c点，故C错误；
D、氮气和氢气反应生成氨气的反应是放热反应，其它条件相同时，当升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致氨气的含量减少，所以T₂＞T₁；温度越高，氨气的含量越少，所以平衡常数越小，即K₁＞K₂，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了外界条件对化学平衡的影响，难度不大，易错选项是A，注意图象1和A选项中的反应方程式方向正好相反，导致反应热符号相反