下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200℃、400℃、600℃，反应达到平衡时，混合物...

问题详情：

下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。

(1)曲线a、b对应温度较高的是________(填“a”或“b”)

(2)实验室模拟工业合成氨，一定温度和压强下在1 L密闭容器中通入5 mol N2、15 mol H2,10 min 后达到M点平衡状态，计算从反应开始至平衡时间段内的平均速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1。

(3)关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填字母)。

A．分离出NH3后的原料气循环利用，可以提高H2的平衡转化率

B．使用催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率

C．上图中M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K(M)＝K(Q)>K(R)

【回答】

*　(1)b　(2)0.375　(3)AC

解析　(1)合成氨正方向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的物质的量分数减小，故曲线a、b对应温度较高的是b。

(2)M点NH3的物质的量分数为60%；

　　　      N2(g)＋ 3H2(g)??2NH3(g)

起始物质的量浓度

/mol·L－1　         5　　　　15　　　0

变化物质的量浓度

/mol·L－1　         n　　　　3n　　　2n

平衡物质的量浓度

/mol·L－1　        5－n　　15－3n　　2n

NH3的物质的量分数为60%＝×100%，解得：n＝，则从反应开始至平衡时间段内的平均速率v(N2)＝＝0.375 mol·L－1·min－1。

(3)及时分离出NH3，并循环利用原料气，可以提高H2的平衡转化率，故A正确；使用催化剂能加快反应速率，但不影响平衡的移动，对H2的转化率无影响，故B错误；平衡常数与温度有关，与其他条件无关，温度相同时平衡常数相同，反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，则M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K(M)＝K(Q)>K(R)，故C正确；*为AC。

知识点：化学反应速率 化学平衡

题型：综合题