Question

【题目】在温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.20 mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，发生如下反应：CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），测得n（CH4）随时间变化数据如下表：

	时间/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

下列说法正确的是（　　）

A. T2时，NO2的平衡转化率为70.0%

B. 该反应的△H＞0、T1＜T2

C. 保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O（g），平衡向正反应方向移动

D. 保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，与原平衡相比，达新平衡时N2的浓度增大、体积分数减小

Answer 1

【答案】D

【解析】A、50min时，反应达到平衡，甲烷的转化率(0.5－0.15)/0.5×100%=70.0%，故A正确；B、如果该反应是吸热反应，T2时达到平衡，CH4的物质的量大于T1，升高温度平衡向正反应方向进行，消耗甲烷较多，因此T1>T2，故B错误；C、

CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

起始浓度：0.5 1.2 0 0 0

变化： 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8

平衡： 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8 根据化学平衡常数的表达式，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，此时的Qc=1.62×0.4×0.4/(0.42×0.4)=6.4=K，化学平衡不移动，故C错误；D、达到平衡后，再充入0.5molCH4和1.2molNO2，平衡向正反应方向移动，N2的浓度增大，但氮气的体积分数减小，故D正确。