Question

【題目】在溫度T1和T2時，分別將0.50mol CH4和1.20mol 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）隨時間變化數(shù)據(jù)如下表：

	時間/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CH4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時向平衡體系中再充入0.30 mol CH4和0.80 mol H2O（g），平衡向正反應(yīng)方向移動
D.保持其他條件不變，T1時向平衡體系中再充入0.50 mol CH4和1.20 mol NO2 ， 與原平衡相比，達(dá)新平衡時N2的濃度增大、體積分?jǐn)?shù)減小

Answer 1

【答案】AD
【解析】解：由表中數(shù)據(jù)可知，T1溫度在40min到達(dá)平衡，開始對應(yīng)各組分濃度相等，前20min內(nèi)溫度T2的反應(yīng)速率大于溫度T1的，則溫度T2＞T1 ， T2溫度先到達(dá)平衡，到達(dá)平衡時間小于40min，50min處于平衡狀態(tài)，此時甲烷的物質(zhì)的量為0.15mol，大于T1溫度平衡時的0.1mol，說明平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A．T2平衡時參加反應(yīng)的甲烷物質(zhì)的量為：0.5mol﹣0.15mol=0.35mol，則甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為： ×1005=70%，故A正確；
B．根據(jù)分析可知，溫度T1＜T2 ， 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的△H＜0，故B錯誤；
C．保持其他條件不變，T1時向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O（g），此時甲烷濃度為0.4mol/L，原平衡時生成的水為（0.5﹣0.1）mol×2=0.8mol，此時水的濃度為1.6mol/L，根據(jù)K= 可知此時Qc=6.4=K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故C錯誤；
D．再充入0.50molCH4和1.20molNO2 ， 平衡正向移動，氮?dú)鉂舛仍龃�，等效為在原平衡基礎(chǔ)增大壓強(qiáng)，與原平衡相比平衡逆向移動，達(dá)新平衡時N2的體積分?jǐn)?shù)減小，故D正確；
故選AD．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對化學(xué)平衡的計算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．