Question

8．工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应：CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H=akJ•mol^-1
在温度T₁和T₂时，分别将0.50molCH₄和1.2molNO₂充入体积为1L的密闭容器中，测得n（CH₄）随时间变化数据如下表：下列说法不正确的是（　　）

温度	时间/min n/mol	0	10	20	40	50
T1	n（CH4）	0.50	0.35	0.25	0.10	0.10
T2	n（CH4）	0.50	0.30	0.18	…	0.15

• A． 10min内，T₁时CH₄的化学反应速率比T₂时小
• B． T₁＜T₂
• C． 平衡常数：K（T₁）＜K（T₂）
• D． a＜0

Answer 1

分析 T₁温度时，40min与50min时甲烷的物质的量相等，说明40min时到达平衡，前10min内，反应未到达平衡，而T₂温度下，甲烷的物质的量变化较大，反应速率较快，故温度T₂＞T₁，温度高先到达平衡，故T₂温度下，50min时反应到达平衡，平衡时甲烷的物质的量大于T₁温度平衡时甲烷的物质的量，说明升高温度，平衡向逆反应进行，则正反应为放热反应，据此解答．

解答 解：A．T₁温度时，40min与50min时甲烷的物质的量相等，说明40min时到达平衡，前10min内，反应未到达平衡，而T₂温度下，甲烷的物质的量变化较大，反应速率较快，故A正确；
B．前10min内，反应未到达平衡，而T₂温度下，甲烷的物质的量变化较大，反应速率较快，温度越高，反应速率越快，故温度T₁＜T₂，故B正确；
C．温度T₂＞T₁，温度高先到达平衡，故T₂温度下，50min时反应到达平衡，平衡时甲烷的物质的量大于T₁温度平衡时甲烷的物质的量，说明升高温度，平衡向逆反应进行，平衡常数减小，故K（T₁）＞K（T₂），故C错误；
D．由C分析可知，升高温度，平衡向逆反应进行，则正反应为放热反应，即a＜0，故D正确，
故选C．

点评 本题考查化学平衡移动、化学平衡影响因素，根据温度越高反应速率越快判断温度高低，温度高先到达平衡，再根据平衡时甲烷物质的量判断反应热效应，难度中等．