Question

工業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=b kJ/mol，在溫度T₁和T₂時，分別將0.50mol CH₄和1.2mol NO₂充入體積為1L的密閉容器中，測得n（CH₄）隨時間變化如圖．下列說法正確的是（　　）

• A、T₁＞T₂
• B、b＞0
• C、K（T₁）＞K（T₂）
• D、a點時NO₂的轉化率為33.3%

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡建立的過程

專題：化學平衡專題

分析：分析圖象可知先拐先平溫度高，T₂＞T₁，溫度越高甲烷物質的量減小，說明平衡正向進行，正反應為吸熱反應，焓變大于0，平衡常數T₂大于T₁，a點位甲烷平衡物質的量為0.1mol，依據化學平衡三段式列式計算二氧化氮轉化率；

解答： 解：A、分析圖象可知先拐先平溫度高，T₂＞T₁，故A錯誤；
B、T₂＞T₁，溫度越高平衡時甲烷物質的量增大，說明平衡逆向進行，正反應為放熱反應，焓變小于0，b＜0，故B錯誤，
C、T₂＞T₁，溫度越高平衡時甲烷物質的量增大，說明平衡逆向進行，正反應為放熱反應平衡常數T₂小于T₁，K（T₁）＞K（T₂），故C正確；
D、平衡常數T₂大于T₁，a點位甲烷平衡物質的量為0.1mol，依據化學平衡三段式列式計算二氧化氮轉化率，在溫度T₁和T₂時，分別將0.50mol CH₄和1.2mol NO₂充入體積為1L的密閉容器中，依據平衡三段式列式計算，設二氧化氮消耗量為x
                CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=b kJ/mol，
起始量（mol）    0.50     1.2       0       0        0
變化量（mol）   0.5 x      x       0.5x    0.5x     x
平衡量（mol）0.5-0.5x   1.2-x     0.5x     0.5x     x
0.5-0.5x=0.1，x=0.8
二氧化氮轉化率=

0.8mol

1.2mol

×100%=66.6%；故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查了化學平衡圖象分析判斷，平衡影響因素分析和平衡移動原理的理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．