Question

9．工業(yè)上用CO和H₂合成CH₃OH：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．反應(yīng)的平衡常數(shù)如表：

溫度/℃	0	100	200	300	400
平衡常數(shù)	667	13	1.9×10-2	2.4×10-4	1×10-5

下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 該反應(yīng)的△H＞0
• B． 加壓、增大H₂濃度和加入催化劑都能提高CO的轉(zhuǎn)化率
• C． 工業(yè)上采用5×10³kPa和 250℃的條件，其原因是原料氣的轉(zhuǎn)化率高
• D． t℃時(shí)，向 1 L密閉容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H₂，平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值為100

Answer 1

分析 A、依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化和平衡移動(dòng)原理分析判斷；
B、反應(yīng)前后是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)增大氫氣濃度，平衡正向進(jìn)行，催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡；
C、此條件是催化劑活性最大，升溫平衡逆向進(jìn)行；
D、結(jié)合平衡三段式列式計(jì)算，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積．

解答 解：A、依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化和平衡移動(dòng)原理分析判斷，隨溫度升高平衡常數(shù)減小，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)△H＜0，故A錯(cuò)誤；
B、反應(yīng)前后是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)增大氫氣濃度，平衡正向進(jìn)行，催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；
C、升溫平衡逆向進(jìn)行，此條件是催化劑活性最大，不是原料氣的轉(zhuǎn)化率高，故C錯(cuò)誤；
D、結(jié)合平衡三段式列式計(jì)算，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，
            CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  0.1      0.2        0
變化量（mol/L）  0.1×50%  0.1      0.05
平衡量（mol/L） 0.05       0.1      0.05
平衡常數(shù)K=$\frac{0.05}{0.05×0．{1}^{2}}$=100，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡影響因素分析判斷，平衡常數(shù)概念的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．