计算题  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 molCH4和a molNO2充入1L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	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40min，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μ（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 计算题  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 molCH4和a molNO2充入1L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 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40min，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μ（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 本题答案：（16分）有效数字错误或无单位运算或无作答，总扣1分 本题解析： 试题分析：（1）控制变量进行探究才能尽快得出合理结论，依题意可知，实验1和2的研究目的是温度对化学平衡的影响，其他条件保持不变，仅仅反应温度分别为130℃、180℃；（2）130℃时，反应到40min时甲烷的物质的量保持不变，说明已达平衡，升高温度，反应速率增大，达到平衡的时间缩短，则180℃时，反应到40min，体系一定达到平衡状态；由于平衡时甲烷的物的量保持不变，读表可知平衡时甲烷为0.15mol，由于起始时甲烷为0.50mol，则甲烷的平衡转化率=(0.50—0.15)mol/0.50mol×100%=70%；（3）根据表中数据，130℃时： CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) 起始浓度（mol/L）? 0.5???? n???????? 0???? 0?????? 0 变化浓度（mol/L）? 0.4??? 0.8??????? 0.4?? 0.4????? 0.8 平衡浓度（mol/L）? 0.1?? n—0.8????? 0.4?? 0.4????? 0.8 则130℃时该反应的K=[c(N2)×c(CO2)×c2(H2O)]/[c(CH4)×c2(NO2)]=（0.4×0.4×0.82）/[0.1×(n—0.8）2]=6.4， 解得：n=1.2； （4）180℃、P1变为180℃、P2，就是增大压强，则反应速率增大，平衡左移，二氧化氮的平衡转化率减小，因为正反应是气体体积增大的反应；画图要点为：①起点与180℃、P1时相同；②未达平衡前，180℃、P2时曲线位于180℃、P1时曲线的左边；③180℃、P2时达到平衡的时间小于180℃、P1时；④平衡时，180℃、P2时曲线位于180℃、P1时曲线的下边； （5）CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)? ΔH=?867 kJ·mol－1，由于系数加倍焓变也加倍，则2CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)? ΔH=?2×867 kJ·mol－1，由于CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)??? ΔH1=?574 kJ·mol－1，根据盖斯定律，前者减去后者可得CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，且焓变等于?1160kJ/mol，故ΔH2=?1160kJ/mol。 本题所属考点：【反应速率与平衡的有关计算】 本题难易程度：【一般】 Extremes meet. 两极相通，有无相生。