Question

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)+2H₂O(g) 

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，测得n（N₂）随时间变化的数据如下表：

下列说法不正确的是

A. 10min内，T₁时的v（N₂）比T₂时的小

B. T₁<T₂

C. a<0

D. T₂时，若向平衡后的容器中再充入1.2molCH₄，重新达到平衡时n（N₂）=0.40mol

Answer 1

【知识点】化学平衡的影响因素   G5 

【答案解析】D   解析：A．10 min内，T₁时υ（N₂）=0.20mol/1L/10min=0.020mol•L^-1•min^-1，T₂时υ（N₂）=0.25mol/1L/10min=0.025mol•L^-1•min^-1，T₁时υ（CH₄）比T₂时小，故A正确；温度升高，反应速率加快，因此T₂＞T₁，故B正确； C．温度升高，甲烷剩余量增多，说明反应向左进行，正反应放热，所以a＜0，故C正确；

D．对于反应 CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)

开始：0.5mol      1.2mol

转化： 0.3mol    0.6mol     0.3mol   0.3mol   o.6mol

平衡时：0.2mol    0.6mol    0.3mol   0.3mol   o.6mol

容器的体积是1L，可以计算得到在T₂时化学平衡常数为0.45，当向平衡后的容器中再充入1.2molCH₄时，设达到平衡时n（N₂）为0.40mol，则

CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)

开始：1.7mol      1.2mol

转化：0.40mol   2×0.40mol   0.40mol   0.40mol   2×0.40mol

平衡时：1.3 mol    0.4mol    0.40mol   0.40mol   2×0.40mol

带入到平衡常数的计算公式中与上述平衡常数不等，故重新达到平衡时n（N₂）不是0.40mol，错误。

【思路点拨】本题主要考查外界条件对化学反应速率以及平衡移动原理及其应用，难度中等以上，注意灵活运用所学知识。