题目内容
【题目】在温度T1和T2时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的恒容密闭容器中,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,下列说法正确的是
温度 | 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 |
A. 该反应的正反应为放热反应
B. T1时,0~10minNO2的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
C. 保持其他条件不变,T2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
D. 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
【答案】AC
【解析】A项,0~10min内,T1时CH4物质的量改变为0.50mol-0.35mol=0.15mol,T2时CH4物质的量改变为0.50mol-0.30mol=0.20mol,T2时反应速率比T1快,则T2T1且T2先达到平衡状态,T1平衡时CH4物质的量为0.10mol,T2平衡时CH4物质的量为0.15mol,升高温度,CH4物质的量增加,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,正确;B项,T1时,0~10minCH4的平均反应速率为=0.015mol/(L·min),则NO2的平均反应速率为0.03mol/(L·min),错误;C项,保持其他条件不变,T2时向平衡体系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2,增大反应物浓度平衡向正反应方向移动,达新平衡时N2的浓度增大,相当于起始加入1.0molCH4和2.40molNO2,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,N2的体积分数减小,正确;D项,T1时用三段式
CH4(g) + 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
c(起始)(mol/L) 0.5 1.2 0 0 0
c(转化)(mol/L) 0.5-0.1=0.4 0.8 0.4 0.4 0.8
c(平衡)(mol/L) 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8
T1时平衡常数K==6.4,向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g),此时的浓度商为=6.4=K,反应仍处于平衡状态,错误;答案选AC。