Question

16．密閉容器中充有10mol CO與20mol H₂，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)A、B兩點(diǎn)時(shí)容器中，n（A）總：n（B）總=4：5
• B． 在A點(diǎn)時(shí)保持恒溫恒容，再向體系中充入少量He，重新達(dá)到平衡前v（正）＞v（逆）
• C． 若開始時(shí)向容器中充入1mol CO與2mol H₂，達(dá)到平衡（與A點(diǎn)相同溫度壓強(qiáng)）時(shí)，CO的 轉(zhuǎn)化率小于50%
• D． 在不改變反應(yīng)物用量的情況下，降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來均可提高CO的轉(zhuǎn)化率

Answer 1

分析 A、根據(jù)CO轉(zhuǎn)化率計(jì)算參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量變化量，進(jìn)而計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量，據(jù)此解答；
B、根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)判斷；
C、在同溫同壓下，開始時(shí)向容器中充入1mol CO與2mol H₂，與A點(diǎn)為等效平衡；
D、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，減壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)．

解答 解：A．A點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為0.5，則參加反應(yīng)的CO為10mol×0.5=5mol，則：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）氣體物質(zhì)的量減少
1                              2
5mol                           10mol
故A點(diǎn)平衡時(shí)，混合氣體總的物質(zhì)的量=10mol+20mol-10mol=20mol，
B點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為0.7，則參加反應(yīng)的CO為10mol×0.7=7mol，則：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）氣體物質(zhì)的量減少
1                              2
7mol                           14mol
故B點(diǎn)平衡時(shí)，混合氣體總的物質(zhì)的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故A、B兩點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)總氣體的物質(zhì)的量之比n（A）：n（B）=20mol：16mol=5：4，故A錯(cuò)誤；
B、向體系中充入少量He，化學(xué)平衡不移動(dòng)，即v（正）=v（逆），故B錯(cuò)誤；
C、在同溫同壓下，開始時(shí)向容器中充入1mol CO與2mol H₂，與A點(diǎn)充有10mol CO與20mol H₂為等效平衡，故CO的 轉(zhuǎn)化率等于50%，故C錯(cuò)誤；
D、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，加壓平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，將甲醇從混合體系中分離出來均可使CO的轉(zhuǎn)化率升高，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡圖象，涉及化學(xué)平衡影響因素及有關(guān)計(jì)算、反應(yīng)速率影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)等，難度中等，注意分析溫度、壓強(qiáng)對平衡的影響，由于正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，A選項(xiàng)中轉(zhuǎn)化率越大，平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量越小，據(jù)此解答更為解答．