Question

【題目】一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH。起始時只充入CH4與H2O(g)，設=Z，保持反應壓強不變，平衡時CH4的體積分數(shù)ω(CH4)與Z和T(溫度)的關系如圖所示，下列說法正確的是

A. a>3>b

B. 保持溫度不變，平衡體系加壓后ω(CH4)增大

C. 溫度為T1、Z=3時，Y點所對應的反應向逆反應方向進行

D. X點時，H2的體積分數(shù)為30%

Answer 1

【答案】BD

【解析】

CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)是氣體體積增大的反應，保持溫度不變，平衡體系加壓后平衡逆向移動，甲烷的體積分數(shù)增大；

從圖像可知，保持溫度不變， 增大，甲烷的體積分數(shù)減小，以此分析。

A．由圖可知，以=3時作比較，增大水蒸氣的物質的量，平衡正向移動，則的比值越大，則甲烷的體積分數(shù)越小，故a<3<b，故A錯誤；

B.根據(jù)以上分析，溫度不變時，加壓，平衡逆向移動，甲烷的體積分數(shù)增大，故B正確；
C.由圖可知，溫度為T1、Z=3時，由于甲烷的體積分數(shù)Y點大于X點，所以反應向正反應方向進行，故C錯誤；

D. X點是Z=3的平衡點，設起始時甲烷為1mol，則H2O(g)為3mol，轉化的甲烷為amol，

CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)

起始（mol） 1 3 0 0

變化（mol） a a a 3a

平衡（mol）1-a 3-a a 3a

由圖可知，X點時，CH4的體積分數(shù)為10% ，所以100%=10%，解得a=0.5，

所以H2的體積分數(shù)=100%=100%=30%，故D正確；

故選BD。