Question

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)系如下圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A、在 A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的容器中，n（A）總：n（B）總=4：5
• B、在 A、C兩點(diǎn)對應(yīng)的容器中自反應(yīng)開始到平衡狀態(tài)所需的時間t_A，＜t_C
• C、設(shè)B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)分別為K_B、K_C，則K_B＜K_C
• 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

考點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線

專題：

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)算平衡時混合氣體總物質(zhì)的量變化量，進(jìn)而計(jì)算平衡時混合氣體總物質(zhì)的量，據(jù)此解答；
B．溫度越高、越強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，最先到達(dá)平衡；
C．由圖可知，一定壓強(qiáng)下，溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越低，說明升高穩(wěn)定平衡向逆反應(yīng)方向移動；
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．

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，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，混合氣體總的物質(zhì)的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故A、B兩點(diǎn)時容器內(nèi)總氣體的物質(zhì)的量之比n（A）：n（B）=20mol：16mol=5：4，故A錯誤；
B．C點(diǎn)的溫度、壓強(qiáng)都高于A點(diǎn)，溫度越高、越強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，最先到達(dá)平衡，故則從反應(yīng)開始至到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時間t_A＞t_C，故B錯誤；
C．由圖可知，一定壓強(qiáng)下，溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，B的溫度高于C點(diǎn)，故平衡常數(shù)K_B＞K_C，故C錯誤；
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，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，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，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量越小，據(jù)此解答更為解答．