题目

题型：不详难度：来源：

CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol^－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时，分别将0.50 mol CH₄和a mol NO₂充入1 L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：

实验 编号	温度	时间/min	0	10	20	40	50
1	130 ℃	n(CH4)/mol	0.50	0.35	0.25	0.10	0.10
2	180 ℃	n(CH4)/mol	0.50	0.30	0.18		0.15

 
(1)开展实验1和实验2的目的是______________________________。
(2)180 ℃时，反应到40 min，体系________(填“是”或“否”)达到平衡状态，理由是__________________________；
CH₄的平衡转化率为________。
(3)已知130 ℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。(写出计算过程)
(4)一定条件下，反应时间t与转化率α(NO₂)的关系如图所示，请在图像中画出180 ℃时，压强为p₂(设压强p₂>p₁)的变化曲线，并做必要的标注。

(5)根据已知求算：ΔH₂＝________。
CH₄(g)＋4NO₂(g)4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂

答案

　(1)探究温度对反应速率和化学平衡的影响
(2)是　温度升高，反应速率加快，高温下比低温下更快达到平衡状态，对比实验1可确定40 min时反应已经达到平衡状态　70%
(3)       CH₄(g)＋2NO₂(g)N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)
c₀/mol·L^－1:  0.50    a          0     0      0
Δc/mol·L^－1:  0.40   0.80       0.40   0.40    0.80
c_平/mol·L^－1:  0.10  a－0.80     0.40    0.40    0.80
则：＝6.4，解得a＝1.2
答：a的值为1.2
(4)

(5)－1 160 kJ·mol^－1

解析

　(1)实验1和实验2相比只是改变了温度，因此实验目的是探究温度对反应速率和化学平衡的影响。(2)温度升高，该反应的反应速率加快，且平衡向逆反应方向移动，对比实验1可知40 min时，实验2中已经达到平衡状态。(4)正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO₂的转化率降低，而反应速率更快，图像如答案