Question

3．向密閉容器中充入物質(zhì)的量濃度均為 0.1mol/L的CH₄和 CO₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g），測得CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． 平衡時CO與H₂的物質(zhì)的量比為1：1
• B． p₁、p₂、p₃、p₄由小到大的順序為p₁＜p₂＜p₃＜p₄
• C． 1100℃，p₄條件下，該反應(yīng)10 min時達(dá)到平衡點X，則ν（CO₂）=0.008 mol•L^-1•min^-1
• D． 隨著溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小

Answer 1

分析 A．根據(jù)生成物CO與H₂的物質(zhì)的量按1：1生成判斷；
B．由圖可知，溫度一定時，甲烷的轉(zhuǎn)化率α（P₁）＞α（P₂）＞α（P₃）＞α（P₄），據(jù)此結(jié)合方程式判斷壓強對平衡移動的影響進(jìn)行解答；
C．由圖可知，壓強為P₄、1100℃的條件下，到達(dá)平衡X點時甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%，據(jù)ν（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$計算；
D．由圖可知，溫度越高，CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷．

解答 解：A．因為生成物CO與H₂的物質(zhì)的量按1：1生成，所以平衡時CO與H₂的物質(zhì)的量比為1：1，故A正確；
B．由圖可知，溫度一定時，甲烷的轉(zhuǎn)化率α（P₁）＞α（P₂）＞α（P₃）＞α（P₄），該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，甲烷的轉(zhuǎn)化率降低，故壓強P₄＞P₃＞P₂＞P₁，故B正確；
C．由圖可知，壓強為P₄、1100℃的條件下，達(dá)到平衡X點時甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%，甲烷的濃度變化量為0.1mol/L×80%=0.08mol/L，則：
               CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g），
開始（mol/L）：0.1      0.1      0        0
變化（mol/L）：0.08     0.08     0.16     0.16 
平衡（mol/L）：0.02     0.02     0.16     0.16
故ν（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.08mol/L}{10min}$=0.008 mol•L^-1•min^-1，故C正確；
D．由圖可知，溫度越高，CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動，所以溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查化學(xué)平衡圖象、影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡常數(shù)等，難度中等，注意利用“定一議二”原則分析解答．