Question

工業(yè)上利用下列反應(yīng)消除氮氧化物的污染：
CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=a　kJ/mol
在溫度T₁和T₂時(shí)，分別將0.50mol CH₄和1.2mol NO₂充入體積為1L的密閉容器中，測(cè)得甲烷的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)如下表：

溫度	時(shí)間/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

下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A、T₁時(shí)0-10min時(shí)間段反應(yīng)速率v（NO₂）=0.30mol?L^-1?min^-1
• B、溫度：T₁＜T₂
• C、b＞0.20
• D、△H：a＜0

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：A、根據(jù)v=

△c

t

計(jì)算出CH₄的速率，根據(jù)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，由化學(xué)方程式可知，二氧化氮與甲烷的計(jì)量數(shù)之比為2：1，可求得二氧化氮的速率，據(jù)此作判斷；
B、由題中數(shù)據(jù)可知，在前10min時(shí)，在溫度T₁下CH₄減小了0.5mol-0.35mol=0.15mol，在T₂時(shí)，CH₄減小了0.5mol-0.30mol=0.20mol，所以在T₂時(shí)反應(yīng)速率快，所以溫度：T₁＜T₂，據(jù)此作判斷；
C、溫度高反應(yīng)速率快，所以在10min到20min之間，T₂大于T₁，所以甲烷的變化量T₂時(shí)大于T₁時(shí)的，而T₁時(shí)變化了0.1mol，所以在20min時(shí)，T₂條件下b＜0.20，據(jù)此作判斷；
D、由于T₂大于T₁，而在T₂平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量為0.15大于T₁時(shí)的0.1，平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即a＜0，據(jù)此作判斷．

解答： 解：A、根據(jù)v=

△c

t

計(jì)算出CH₄的速率為

0.5-0.35 1

10

mol?L^-1?min^-1=0.015mol?L^-1?min^-1，根據(jù)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，由化學(xué)方程式可知，二氧化氮與甲烷的計(jì)量數(shù)之比為2：1，可求得二氧化氮的速率為0.030mol?L^-1?min^-1，故A錯(cuò)誤；
B、由題中數(shù)據(jù)可知，在前10min時(shí)，在溫度T₁下CH₄減小了0.5mol-0.35mol=0.15mol，在T₂時(shí)，CH₄減小了0.5mol-0.30mol=0.20mol，所以在T₂時(shí)反應(yīng)速率快，所以溫度：T₁＜T₂，故B正確；
C、溫度高反應(yīng)速率快，所以在10min到20min之間，T₂大于T₁，所以甲烷的變化量T₂時(shí)大于T₁時(shí)的，而T₁時(shí)變化了0.1mol，所以在20min時(shí)，T₂條件下b＜0.20，故C錯(cuò)誤；
D、由于T₂大于T₁，而在T₂平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量為0.15大于T₁時(shí)的0.1，平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即a＜0，故D正確；
故選AC．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及影響平衡移動(dòng)的因素等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，解題時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．