Question

9．工業上用CO和H₂合成CH₃OH：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．反應的平衡常數如表：

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

下列說法正確的是（　�。�

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

Answer 1

分析 A、依據平衡常數隨溫度變化和平衡移動原理分析判斷；
B、反應前后是氣體體積減小的放熱反應，增大壓強增大氫氣濃度，平衡正向進行，催化劑改變反應速率不改變化學平衡；
C、此條件是催化劑活性最大，升溫平衡逆向進行；
D、結合平衡三段式列式計算，平衡常數等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積．

解答 解：A、依據平衡常數隨溫度變化和平衡移動原理分析判斷，隨溫度升高平衡常數減小，正反應為放熱反應△H＜0，故A錯誤；
B、反應前后是氣體體積減小的放熱反應，增大壓強增大氫氣濃度，平衡正向進行，催化劑改變反應速率不改變化學平衡，不能提高CO的轉化率，故B錯誤；
C、升溫平衡逆向進行，此條件是催化劑活性最大，不是原料氣的轉化率高，故C錯誤；
D、結合平衡三段式列式計算，平衡常數等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應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K=$\frac{0.05}{0.05×0．{1}^{2}}$=100，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了化學平衡影響因素分析判斷，平衡常數概念的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．