Question

在温度T₁和T₂时，分别将0.50 mol CH₄和1.2 mol NO₂充入体积为1 L的密闭容器中，发生如下反应：  CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) ，测得n(CH₄)随时间变化数据如下表：

温度	时间/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

下列说法正确的是（  ）

A. T₂时CH₄的平衡转化率为70.0%

B. 该反应的△H>0、T₁<T₂

C. 保持其他条件不变，T₁时向平衡体系中再充入0.30molCH₄和0.80molH₂O(g)，平 衡向正反应方向移动

D. 保持其他条件不变， T₁时向平衡体系中再充入0.50 mol CH₄和1.20 mol NO₂，与原平衡相比，达新平衡时N₂的浓度增大、体积分数减小

Answer

AD

【解析】A、50min时，反应达到平衡，甲烷的转化率(0.5－0.15)/0.5×100%=70.0%，故A正确；B、如果该反应是吸热反应，T2时达到平衡，CH4的物质的量大于T1，升高温度平衡向正反应方向进行，消耗甲烷较多，因此T1>T2，故B错误；C、

CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 

起始浓度：0.5 1.2 0 0 0

变化： 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8

平衡： 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8 根据化学平衡常数的表达式，K=c2(H2O)×c(CO2)×c(N2)/(H2O)×c(CO2)×c(N2)/[c2(NO2)×c(CH4)]=0.82×0.4×0.4/(0.42×0.1)=6.4，再充入0.3molCH4和0.8molH2O，此时的Qc=1.62×0.4×0.4/(0.42×0.4)=6.4=K，化学平衡不移动，故C错误；D、达到平衡后，再充入0.5molCH4和1.2molNO2，平衡向正反应方向移动，N2的浓度增大，但氮气的体积分数减小，故D正确。

点睛：本题易错点在选项C和选项D，选项C判断平衡向哪个方向进行，需要根据Qc和K之间的关系进行判断，Qc>K说明反应向逆反应方向进行，Qc=K说明达到平衡，Qc