Question

工業(yè)上消除氮氧化物的污染可用如下反應：

CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) 

在溫度T₁和T₂時，分別將0.50molCH₄和1.2molNO₂充入體積為1L的恒容密閉容器中，測得n（N₂）隨時間變化的數(shù)據(jù)如下表：

下列說法不正確的是

A. 10min內，T₁時的v（N₂）比T₂時的小

B. T₁<T₂

C. a<0

D. T₂時，若向平衡后的容器中再充入1.2molCH₄，重新達到平衡時n（N₂）=0.40mol

Answer 1

【知識點】化學平衡的影響因素   G5 

【答案解析】D   解析：A．10 min內，T₁時υ（N₂）=0.20mol/1L/10min=0.020mol•L^-1•min^-1，T₂時υ（N₂）=0.25mol/1L/10min=0.025mol•L^-1•min^-1，T₁時υ（CH₄）比T₂時小，故A正確；溫度升高，反應速率加快，因此T₂＞T₁，故B正確； C．溫度升高，甲烷剩余量增多，說明反應向左進行，正反應放熱，所以a＜0，故C正確；

D．對于反應 CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)

開始：0.5mol      1.2mol

轉化： 0.3mol    0.6mol     0.3mol   0.3mol   o.6mol

平衡時：0.2mol    0.6mol    0.3mol   0.3mol   o.6mol

容器的體積是1L，可以計算得到在T₂時化學平衡常數(shù)為0.45，當向平衡后的容器中再充入1.2molCH₄時，設達到平衡時n（N₂）為0.40mol，則

CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)

開始：1.7mol      1.2mol

轉化：0.40mol   2×0.40mol   0.40mol   0.40mol   2×0.40mol

平衡時：1.3 mol    0.4mol    0.40mol   0.40mol   2×0.40mol

帶入到平衡常數(shù)的計算公式中與上述平衡常數(shù)不等，故重新達到平衡時n（N₂）不是0.40mol，錯誤。

【思路點撥】本題主要考查外界條件對化學反應速率以及平衡移動原理及其應用，難度中等以上，注意靈活運用所學知識。