Question

【题目】500 ℃、20 MPa时，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如下图所示，下列说法中正确的是（　　）

A.从反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.005 mol·L－1·min－1

B.平衡在10 min至20 min的变化,可能是因为增大了容器体积

C.25 min时，分离出了0.1 mol NH3

D.在25 min后平衡向正反应方向移动,新平衡中NH3的体积分数比原平衡的大

Answer 1

【答案】C

【解析】

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，v(N2)=0.15mol÷（2L×20min）=0.00375mol/(Lmin)，故A错误；

B. 由图象可知各组分物质的量变化加快，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n(N2)=0.40.25=0.15mol，△n(H2)=0.6mol0.15mol=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错误；

C. 25分钟,NH3的物质的量突然减少，由0.3mol变为了0.2mol，而H2、N2的物质的量不变,说明应是分离出NH3，故C正确；

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,由于反应条件为恒容，与原平衡相比，容器内压强减小，则反应进行的程度减小，因此达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小，故D错误；

故选C。