Question

500℃、60.0MPa条件下，合成氨原料气投料比与平衡时NH₃体积分数的关系：
下列说法正确的是（　　）

• A、反应到达平衡状态时升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大
• B、原料气中H₂的比例越大，平衡混合气体中NH₃的体积分数就越高
• C、图中a点H₂的平衡体积分数为43.5%
• D、平衡状态时移走部分氨气，保持条件不变，△H减小

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：A、依据反应特征：该反应放热，气体体积正向减少；
B、氨气在平衡混合气体中的百分含量与增加的氢气的量有关；
C、N₂+3H₂=2NH₃，反应前后气体体积减小为生成氨气的体积，相同条件下，气体体积比等于气体物质的量之比，图象分析可知平衡状态氨气体积含量42%，设平衡混合气体体积为 100，氨气为体积42，计算反应的氢气，依据气体体积比计算原混合气体中氢气体积，得到平衡状态下氢气的体积分数；
D、反应热与化学计量数有关，与是否移走物质无关．

解答： 解：A、该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，故相对分子质量减小，故A错误；
B、该反应虽然向正反应方向移动，但氨气在平衡混合气体中的百分含量不一定增大，这与增加的氢气的量有关，故B错误；
C、依据反应：N₂+3H₂=2NH₃ △V
             1 3    2   2
      平衡体积       V    V
即反应前后气体体积减小为生成氨气的体积，相同条件下，气体体积比等于气体物质的量之比，图象分析可知平衡状态氨气体积含量42%，设平衡混合气体体积为100，氨气为体积42，则反应前气体体积：100+42=142，氮气和氢气按照1：3混合，氢气体积为：142×

3

4

=106.5，
依据化学方程式计算反应的氢气体积为：42×

3

2

=63，
平衡状态时氢气体积为：106.5-63=35.5-21=43.5，
则氮气体积分数为：

43.5

100

100%=43.5%；故C正确；
D、反应热与化学计量数有关，与是否移走物质无关，故D错误，故选C．

点评：本题考查了化学平衡影响因素、化学平衡的计算，题目难度中等，注意化学平衡的计算方法，明确化学平衡及其影响因素，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．