Question

【題目】在溫度T1和T2時(shí)，分別將0.50 mol CH4和1.20 mol NO2充入體積為1L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），測得n（CH4）隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)如下表：

	時(shí)間/min	0	10	20	40	50
T1	n（CH4）/mol	0.50	0.35	0.25	0.10	0.10
T2	n（CH4）/mol	0.50	0.30	0.18	…	0.15

下列說法正確的是（　　）

A. T2時(shí)，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為70.0%

B. 該反應(yīng)的△H＞0、T1＜T2

C. 保持其他條件不變，T1時(shí)向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O（g），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D. 保持其他條件不變，T1時(shí)向平衡體系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，與原平衡相比，達(dá)新平衡時(shí)N2的濃度增大、體積分?jǐn)?shù)減小

Answer 1

【答案】D

【解析】A、50min時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，甲烷的轉(zhuǎn)化率(0.5－0.15)/0.5×100%=70.0%，故A正確；B、如果該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，T2時(shí)達(dá)到平衡，CH4的物質(zhì)的量大于T1，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，消耗甲烷較多，因此T1>T2，故B錯(cuò)誤；C、

CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

起始濃度：0.5 1.2 0 0 0

變化： 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8

平衡： 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8 根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K=c2(H2O)×c(CO2)×c(N2)/(H2O)×c(CO2)×c(N2)/[c2(NO2)×c(CH4)]=0.82×0.4×0.4/(0.42×0.1)=6.4，再充入0.3molCH4和0.8molH2O，此時(shí)的Qc=1.62×0.4×0.4/(0.42×0.4)=6.4=K，化學(xué)平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、達(dá)到平衡后，再充入0.5molCH4和1.2molNO2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2的濃度增大，但氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)減小，故D正確。