Question

在温度T₁和T₂时，分别将0.50 mol CH₄和1.20 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：

	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.该反应的ΔH>0、T₁<T₂

B.T₂时CH₄的平衡转化率为30.0%

C.T₂时40min后，断裂4mol C-H键同时断裂4 mol O-H键

D.T₁时向平衡体系中再充入CH₄，建立平衡后CO₂的体积分数一定增大

Answer

C

【解析】

A、温度越高，化学反应速率越快，0～10min，T2的反应速率比T1快，说明T2>T1，到达50min时，T2中CH4的物质的量大于T1，说明升高温度向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应是△H<0，故A错误；

B、转化率是消耗与总物质的量比值，因此甲烷的转化率是(0.5－0.15)/0.5×100%=70%，故B错误；

C、40min达到平衡，断裂C－H，说明反应向正反应方向进行，断裂O－H，说明反应向逆反应方向进行，断裂4molC－H消耗1mol甲烷，断裂4molO－H消耗2molH2O，与化学计量数之比相等，故C正确；

D、再充入甲烷，虽然平衡向正反应方向进行，但有可能CO2的体积分数减小，故D错误；

答案选C。