题目内容

【题目】已知:2NO2(g)+CH4(g)N2(g)+CO2(g)g+2H2O(g) H,向容积为2 L的恒容密闭容器中,充入NO2CH4的混合气体0.3 mol充分反应。不同投料比时,NO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。[投料比X=];下列说法不正确的是

A.H<0

B.X>2

C.400K时,反应的平衡常数为5×10-2

D.投料比为2时,Qv(CH4)小于P点的v(CH4)

【答案】C

【解析】

A.温度升高NO2的平衡转化率减小,由于升温化学平衡向吸热反应方向进行,逆向为吸热反应,因此该反应的正反应为放热反应,H<0A正确;

B.两种反应物增加一种反应物的浓度,会提高另一种反应物的转化率,而该物质本身的转化率减小,相同温度下投料比为2时,二氧化氮转化率大于投料比为X时的二氧化氮平衡转化率,说明X>2B正确;

C.向容积为2 L的恒容密闭容器中,充入NO2CH4的混合气体0.3 mol充分反应,400°C投料比为2时,则二氧化氮为0.2 mol,甲烷为0.1 mol,二氧化氮平衡转化率50%,则反应的NO2的物质的量是0.1 mol,改变浓度为c(NO2)==0.05mol/L,根据方程式中物质反应转化关系可知:平衡时c(NO2)==0.05mol/Lc(CH4)=c(NO2)=0.025 mol/Lc(N2)=c(CO2)=c(NO2)= 0.025 mol/Lc(H2O)=c(NO2)= 0.05 mol/L,所以化学平衡常数K==0.025C错误;

D.投料比为2时,Q点未达到平衡状态,P点为平衡状态,Q点若要达到平衡状态,需要反应正向进行,此时逆反应速率小于P点平衡状态下的逆反应速率,即Qv(CH4)小于P点的v(CH4)D正确;

故合理选项是C

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