Question

CH₄和N₂在一定条件下能直接生成氨：3CH₄(g)＋2N₂(g) 3C(s)＋4NH₃(g)  H＞0，700 ℃时，与CH₄的平衡转化率的关系如图所示。下列判断正确的是

A．越大，CH₄的转化率越高

B．不变时，升温，NH₃的体积分数会减小

C．b点对应的平衡常数比a点的大

D．a点对应的NH₃的体积分数约为13%

Answer

D

【解析】

试题分析：A. 当n(CH4)不变时，增大n(N2)，即n(CH4)/n(N2)减小，c(N2)增大，平衡正向移动，CH4转化率增大,A项错误；B.该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，NH3 的体积分数会增大，B项错误；C.温度不变，平衡常数不变，a、b点对应的平衡常数相等，C项错误；D. 在a点，假设n(N2)=1mol,由于n(CH4)/n(N2)=0.75，则n(CH4)= 0.75mol.甲烷的平衡转化率为22%，反应掉的甲烷的物质的量为0.75mol×22%=0.165mol,剩余甲烷的物质的量为n(CH4)=0.75mol-0.165mol =0.585mol,产生的氨气的物质的量为4/3×0.165mol=0.22mol,反应掉的n(N2)=2/3×n(CH4)=2/3×0.165mol=0.11mol，平衡时N2的物质的量为1-0.11=0.89mol.平衡时NH3的体积分数=0.22mol÷(0.585 +0.89 +0.22) mol×100%=13%，D项正确；选D。

考点：考查化学平衡的计算，影响化学平衡的因素等知识。