Question

1．工業(yè)上消除氮氧化物的污染可用如下反應：
CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=a kJ•mol^-1
在溫度T₁和T₂時，分別將0.50mol CH₄和1.2mol NO₂充入體積為1L的恒容密閉容器中，測得n（N₂）隨時間變化的數據如表：

溫度	時間/min n/mol	0	10	20	40	50
T1	n（ N2）	0	0.20	0.35	0.40	0.40
T2	n（ N2）	0	0.25	…	0.30	0.30

下列說法不正確的是（　�。�

• A． 10min內，T₁時的v（N₂）比T₂時的小
• B． T₁＜T₂
• C． a＜0
• D． T₂時，若向平衡后的容器中再充入1.2molCH₄，重新達到平衡時n（N₂）=0.40mol

Answer 1

分析 A．由表格中的數據計算υ（N₂）；
B．溫度升高，反應速率加快；
C．溫度升高，氮氣的量增多，說明反應向右進行，正反應吸熱；
D．T₂時平衡常數來求解．

解答 解：A．10 min內，T₁時υ（ N₂）=$\frac{\frac{0.20mol}{1L}}{10min}$=0.02mol•L^-1•min^-1，T₂時時υ（ N₂）=$\frac{\frac{0.25mol}{1L}}{10min}$=0.025mol•L^-1•min^-1，T₁時υ（N₂）比T₂時小，故A正確；
B．溫度升高，反應速率加快，因此T₂＞T₁，故B正確；
C．溫度升高，氮氣的量減少，說明反應逆向進行，正反應放熱，所以a＜0，故C正確；
D．     CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；
初起量：0.50    1.2          0       0        0
變化量：0.30    0.60       0.30   0.30     0.60          
平衡量：0.20    0.60       0.30   0.30     0.60
所以T₂時平衡K=$\frac{0.30×0.30×0.60{\;}^{2}}{0.20×0.6{0}^{2}}$=0.45，
       CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；
初起量：1.40    0.60       0.30   0.30     0.60
變化量：x        2x         x     x         2x
平衡量：1.4-x    0.60-2x  0.30+x  0.30+x    0.60+2x
所以：$\frac{（0.30+x）×（0.30+x）×（0.60+2x）^{2}}{（1.4-x）×（0.60-2x）^{2}}$=0.45，將x=0.1帶入不成立，故D錯誤；
故選D．

點評 本題主要考查外界條件對化學反應速率以及平衡移動原理及其應用，難度中等以上，注意靈活運用所學知識．