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
（16分）有效数字错误或无单位运算或无作答，总扣1分
（1）研究温度对该化学平衡的影响（2分）
（2）是（1分） 温度升高，反应加快，对比实验1，高温下比低温下更快达到平衡状态。可确定40min时反应已经达平衡状态（2分） 70%（2分）
（3） 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）： 0.40 0.80 0.40 0.40 0.80
平衡浓度（mol/L）： 0.10 n-0.80 0.40 0.40 0.80 （2分）
则：
，解得a＝1.2
答：a的值为1.2 （2分）
（4）
（2分，无标注扣1分）
（5）−1160kJ/mol（3分）
题目分析：（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。