Question

【題目】已知：2NO2(g)+CH4(g)N2(g)+CO2(g)g+2H2O(g) △H，向容積為2 L的恒容密閉容器中，充入NO2和CH4的混合氣體0.3 mol充分反應(yīng)。不同投料比時(shí)，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。[投料比X=]；下列說法不正確的是

A.△H<0

B.X>2

C.400K時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)為5×10-2

D.投料比為2時(shí)，Q點(diǎn)v逆(CH4)小于P點(diǎn)的v逆(CH4)

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．溫度升高NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，由于升溫化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，因此該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H<0，A正確；

B．兩種反應(yīng)物增加一種反應(yīng)物的濃度，會提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而該物質(zhì)本身的轉(zhuǎn)化率減小，相同溫度下投料比為2時(shí)，二氧化氮轉(zhuǎn)化率大于投料比為X時(shí)的二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率，說明X>2，B正確；

C．向容積為2 L的恒容密閉容器中，充入NO2和CH4的混合氣體0.3 mol充分反應(yīng)，400°C投料比為2時(shí)，則二氧化氮為0.2 mol，甲烷為0.1 mol，二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率50%，則反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量是0.1 mol，改變濃度為△c(NO2)==0.05mol/L，根據(jù)方程式中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：平衡時(shí)c(NO2)==0.05mol/L，c(CH4)=c(NO2)=0.025 mol/L，c(N2)=c(CO2)=△c(NO2)= 0.025 mol/L，c(H2O)=△c(NO2)= 0.05 mol/L，所以化學(xué)平衡常數(shù)K==0.025，C錯(cuò)誤；

D．投料比為2時(shí)，Q點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)，P點(diǎn)為平衡狀態(tài)，Q點(diǎn)若要達(dá)到平衡狀態(tài)，需要反應(yīng)正向進(jìn)行，此時(shí)逆反應(yīng)速率小于P點(diǎn)平衡狀態(tài)下的逆反應(yīng)速率，即Q點(diǎn)v逆(CH4)小于P點(diǎn)的v逆(CH4)，D正確；

故合理選項(xiàng)是C。