問題詳情:
在温度T1和T2時,分別將0.50mol CH4和1.20mol NO2充入體積為1L的密閉容器中,發生如下反應:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),測得n(CH4)隨時間變化數據如表:下列説法正確的是( )
時間/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.T1時0~10 min NO2的平均反應速率為0.15 mol•L﹣1•min﹣1
B.T2時CH4的平衡轉化率為70.0%
C.保持其他條件不變,T1時向平衡體系中再充入0.30 mol CH4和0.80 mol H2O(g),平衡向正反應方向移動
D.保持其他條件不變,T1時向平衡體系中再充入0.50 mol CH4和1.20 mol NO2,與原平衡相比,達新平衡時N2的濃度增大
【回答】
【分析】A.結合v=及速率之比等於化學計量數之比計算;
B.由表格數據可知,T2時CH4的平衡物質的量為0.15mol,則轉化的**為0.50mol﹣0.15mol=0.35mol;
C.T1時,體積為1L,由表格中數據可知,
CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
開始 0.5 1.2 0 0 0
轉化 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8
平衡 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8
K==6.4,
T1時向平衡體系中再充入0.30 mol CH4和0.80 mol H2O(g),比較Qc、K,判斷反應進行方向;
D.體積不變,物質的量變為原來的2倍,若平衡不移動,則平衡濃度變為原平衡的2倍,但壓強增大平衡逆向移動.
【解答】解:A.T1時0~10 min CH4的平均反應速率為=0.015 mol•L﹣1•min﹣1,由速率之比等於化學計量數之比可知,T1時0~10 min NO2的平均反應速率為0.03 mol•L﹣1•min﹣1,故A錯誤;
B.由表格數據可知,T2時CH4的平衡物質的量為0.15mol,則轉化的**為0.50mol﹣0.15mol=0.35mol,則T2時CH4的平衡轉化率為×100%=70.0%,故B正確;
C.T1時,體積為1L,由表格中數據可知,
CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
開始 0.5 1.2 0 0 0
轉化 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8
平衡 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8
K==6.4,
T1時向平衡體系中再充入0.30 mol CH4和0.80 mol H2O(g),Qc==25.6>K,則平衡逆向移動,故C錯誤;
D.體積不變,物質的量變為原來的2倍,若平衡不移動,則平衡濃度變為原平衡的2倍,但壓強增大平衡逆向移動,則達新平衡時N2的濃度增大,大於原平衡濃度小於原平衡濃度的2倍,故D正確;
故選:BD。
【點評】本題考查化學平衡的計算,為高頻考點,把握表格中數據、平衡三段法、Qc與K的計算為解答的關鍵,側重分析與計算能力的考查,注意選項C為解答的難點,題目難度不大.
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:選擇題