Question

12．工業(yè)上用CO和H₂在一定條件下生產(chǎn)燃料甲醇的反應為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
圖1表示反應中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4molH₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化圖．
下列說法不正確的是（　　）

• A． 圖1中曲線b表示使用了催化劑；該反應屬于放熱反應
• B． 當壓強不同（P₁＜P₂）時，平衡時甲醇的體積分數(shù)隨溫度變化的曲線如圖3
• C． 一定溫度下，容器中壓強恒定時該反應已達平衡狀態(tài)
• D． 該溫度下CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的化學平衡常數(shù)為10

Answer 1

分析 A．根據(jù)催化劑對反應物、生成物的影響及反應物和生成物總能量進行判斷；
B．該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，甲醇的含量減小，該反應是體積減小的反應，壓強越大，甲醇的含量越高；
C．該反應是體積減小的反應，當壓強不變時，說明各組分濃度不再變化；
D、根據(jù)圖2利用三段式可計算出平衡常數(shù)．

解答 解：A．在圖1中曲線b與a相比，反應物和生成物能量沒有變，活化能下降了，說明使用了催化劑，由于生成物能量小于反應能量，所以該反應為放熱反應，故A正確；
B．由于該反應是放熱反應，升高溫度后，平衡逆向移動，甲醇的含量減小，該反應是體積減小的反應，增大壓強，甲醇的含量越高，圖象與實際相符，故B正確；
C．根據(jù)反應可知，該反應是體積減小的反應，當壓強不變時，說明正逆反應速率相等，各組分的濃度不再變化，即：該反應已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故C正確；
D、根據(jù)圖2利用三段式可得，
               CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
起始（mol/L）   1        2        0
轉化（mol/L）   0.75    1.5      0.75
平衡（mol/L）   0.25    0.5      0.75  
所以平衡常數(shù)為K=$\frac{0.75}{0.25×0．{5}^{5}}$=12，故D錯誤；
故選D．

點評 本題主要考查了物質的量或濃度歲時間變化的曲線，題目難度中等，試題涉及反應中的熱效應、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)的計算等知識點，解題關鍵在于能從圖象中獲取相關信息，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生靈活應用基礎知識的能力．