Question

12．以$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2 通入IL的反應器中，一定條件T 發生反應：4H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O （g）△H，其中CO的平衡轉化率隨溫度、壓強變化關系如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 該反應的△H＞O
• B． P₁＜P₂＜P₃
• C． 若在P₃和316℃時反應達到平衡，H₂的轉化率等于50%
• D． 若在P₁和200℃時，反應達平衡后保持溫度和壓強不變，再充入2 mol H₂和1molCO，則平衡時二甲醚的體積分數增大

Answer 1

分析 A．由圖可知，壓強一定時，溫度越高，平衡時CO的轉化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動；
B．正反應為氣體體積減小的反應，溫度一定時，增大壓強平衡向正反應方向移動，CO的轉化率增大；
C．在P₃和316℃時反應達到平衡，CO的轉化率為50%，結合開始時$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2 計算；
D．若在P₁和200℃時，反應達平衡后保持溫度和壓強不變，再充入2 mol H₂和1molCO，與起始比值相同，為等效平衡．

解答 解：A．由圖可知，壓強一定時，溫度越高，平衡時CO的轉化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，即△H＜0，故A錯誤；
B．由圖可知轉化率P₁＞P₂＞P₃，正反應為氣體體積減小的反應，溫度一定時，增大壓強平衡向正反應方向移動，CO的轉化率增大，故壓強P₁＞P₂＞P₃，故B錯誤；
C．以n（H₂）：n（CO）=2通入1L的反應器中，令n（H₂）=2mol、n（CO）=1mol，在P₃和316℃時反應達到平衡，CO的平衡轉化率為50%，即轉化0.5mol，
                4H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O 
起始（mol）  2                1
轉化（mol） 1                0.5
 則H₂的轉化率$\frac{1}{2}$×100%=50%，
故C正確；
D．若在P₁和200℃時，反應達平衡后保持溫度和壓強不變，再充入2 mol H₂和1molCO，與起始比值相同，為等效平衡，則體積分數不變，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查化學平衡圖象、化學平衡影響因素及有關計算，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能量的考查，難度中等，注意理解外界條件對平衡移動的影響，理解等效平衡的意義．