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3.500℃、20MPa时,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应:3H2+N2?2NH3△H<0.反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示,据图判断下列叙述不正确的是(  )
A.从曲线变化可以看出,反应进行到10min至20min时可能采取的措施是使用了催化剂
B.25min时平衡正向移动但达到新平衡后 NH3的体积分数比原平衡大
C.反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.0625mol•(L•min)-1,H2的转化率为75%
D.从曲线变化可以看出,反应进行至25min时,采取的措施是分离出0.1mol的氨气,平衡正向移动

分析 A.根据图象知,平衡向正反应方向移动,10min时是连续的,三种气体物质的速率增加倍数相同,说明为使用催化剂;
B.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,根据浓度对平衡影响分析;
C.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,根据速率公式可计算出氮气的速率;
D.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;

解答 解:A.由图象可知各组分物质的量变化增加,且10min时变化是连续的,20min达平衡时,△n(N2)=0.4-0.25=0.15mol,△n(H2)=0.6mol-0.15mol=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A正确;
B.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,平衡向正反应方向移动,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,但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小,故B错误;
C.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)=$\frac{0.4mol-0.25mol}{2L×20min}$=0.00375mol/(L•min),故C错误;
D.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,故D正确;
故选BC.

点评 本题考查化学平衡的计算、平衡移动的外因分析,题目难度中等,注意对图象的分析.

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