题目内容
【题目】一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入lmol的N2(g)和3molH2(g)发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0, NH3的物质的量与时间的关系如下表所示,下列说法不正确的是( )
时间(min) | 0 | t1 | t2 | t3 |
NH3物质的量(mol) | 0 | 0.2 | 0.3 | 0.3 |
A. 0t1min,v(NH3)=0.2/t1mol·L-1·min-1
B. t3时再加入1mol的N2(g)和3molH2(g),反应达新平衡时,c(N2)>0.85mol·L-1
C. N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的活化能小于2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的活化能
D. 升高温度,可使正反应速率减小,逆反应速率增大,故平衡逆移
【答案】D
【解析】
A. 0t1min时生成NH3的浓度=
=0.2mol/L,生成NH3的平均反应速率=
=
mol·L-1·min-1,A项正确;
B.由表格数据可知,第t3时反应已处于平衡状态,根据反应方程式N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)可知此时消耗N2的物质的量=
=
×0.3mol=0.15mol,所以平衡时N2的浓度c(N2)=
=0.85mol/L。当t3时再加入1mol的N2(g)和3molH2(g)时,尽管平衡向正反应方向移动,但加入的1molN2不可能完全转化,所以再次平衡时c(N2)>0.85mol/L,B项正确;
C. 因为合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)是放热反应,其能量关系图为:
(其中E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能),显然合成氨的活化能(E1)小于其逆反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)活化能(E2),C项正确;
D.升高温度不管是反应物分子还是生成物分子都获得了能量,正反应和逆反应的活化分子百分数都会增大,所以正反应速率和逆反应速率都增大,但吸热反应速率增大的程度大于放热反应速率增大的程度,所以平衡向吸热反应方向移动,即该反应向逆反应方向移动,D项错误;答案选D。