例1.某1L恒容密闭容器中,CH4、H2O(g)的起始浓度分别为1.8mol·L−1和3.6mol·L−1,二者反应生成CO2和H2,该反应的部分物质的浓度随时间变化的关系如图所示(部分时间段的浓度变化未标出),其中第6min开始升高温度。下列有关判断正确的是( )
A.X是H2
B.增大压强,平衡逆向移动,平衡常数减小
C.第一次平衡时的平衡常数约为0.91
D.若5min时向容器中再加入0.7mol的CH4和0.7mol的CO2,则平衡正向移动
【解析】根据图像0~4min CH4减少0.5mol·L-1,X增加0.5mol·L-1,则X为CO2,A项错误;温度不变时,增大压强,平衡常数不变,B项错误;4min时,反应第一次达到平衡状态: CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)
起始/mol·L-1 1.8 3.6 0 0
转化/mol·L-1 0.5 1.0 0.5 2.0
平衡/mol·L-1 1.3 2.6 0.5 2.0
平衡常数K=≈0.91,C项正确;若5min时向容器中再加入0.7mol的CH4和0.7mol的CO2,则浓度商Q=≈1.42>0.91,反应逆向移动,D项错误。
【答案】C