Question

工业上利用下列反应消除氮氧化物的污染：
CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=a　kJ/mol
在温度T₁和T₂时，分别将0.50mol CH₄和1.2mol NO₂充入体积为1L的密闭容器中，测得甲烷的物质的量随时间变化数据如下表：

温度	时间/min/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	b	…	0.15

下列说法不正确的是（　　）

• A、T₁时0-10min时间段反应速率v（NO₂）=0.30mol?L^-1?min^-1
• B、温度：T₁＜T₂
• C、b＞0.20
• D、△H：a＜0

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：A、根据v=

△c

t

计算出CH₄的速率，根据速率之比等于计量数之比，由化学方程式可知，二氧化氮与甲烷的计量数之比为2：1，可求得二氧化氮的速率，据此作判断；
B、由题中数据可知，在前10min时，在温度T₁下CH₄减小了0.5mol-0.35mol=0.15mol，在T₂时，CH₄减小了0.5mol-0.30mol=0.20mol，所以在T₂时反应速率快，所以温度：T₁＜T₂，据此作判断；
C、温度高反应速率快，所以在10min到20min之间，T₂大于T₁，所以甲烷的变化量T₂时大于T₁时的，而T₁时变化了0.1mol，所以在20min时，T₂条件下b＜0.20，据此作判断；
D、由于T₂大于T₁，而在T₂平衡时甲烷的物质的量为0.15大于T₁时的0.1，平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，即a＜0，据此作判断．

解答： 解：A、根据v=

△c

t

计算出CH₄的速率为

0.5-0.35 1

10

mol?L^-1?min^-1=0.015mol?L^-1?min^-1，根据速率之比等于计量数之比，由化学方程式可知，二氧化氮与甲烷的计量数之比为2：1，可求得二氧化氮的速率为0.030mol?L^-1?min^-1，故A错误；
B、由题中数据可知，在前10min时，在温度T₁下CH₄减小了0.5mol-0.35mol=0.15mol，在T₂时，CH₄减小了0.5mol-0.30mol=0.20mol，所以在T₂时反应速率快，所以温度：T₁＜T₂，故B正确；
C、温度高反应速率快，所以在10min到20min之间，T₂大于T₁，所以甲烷的变化量T₂时大于T₁时的，而T₁时变化了0.1mol，所以在20min时，T₂条件下b＜0.20，故C错误；
D、由于T₂大于T₁，而在T₂平衡时甲烷的物质的量为0.15大于T₁时的0.1，平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，即a＜0，故D正确；
故选AC．

点评：本题主要考查了化学反应速率的计算、影响化学反应速率的因素及影响平衡移动的因素等知识点，难度不大，解题时要注意基础知识的灵活运用．