Question

9．在一恒容的密閉容器中充入0.1mol/L CO₂、0.1mol/L CH₄，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g），測得CH₄平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)關(guān)系如圖，下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�

• A． 此條件下，1molCH₄（g）和1molCO₂（g）的總能量大于2mol CO（g）和2molH₂（g）的總能量
• B． 壓強(qiáng)：P₂＞P₁
• C． 1100℃達(dá)平衡時(shí)，c（CO）=0.16 mol/L
• D． 壓強(qiáng)為P₂時(shí)，在y點(diǎn)：v_正＞v_逆

Answer 1

分析 A．由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度越高甲烷的轉(zhuǎn)化率越大，升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，據(jù)此判斷；
B．由圖可知，溫度一定時(shí)，甲烷的轉(zhuǎn)化率α（P₁）＞α（P₂）＞，據(jù)此結(jié)合方程式判斷壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響進(jìn)行解答；
C．由圖可知，壓強(qiáng)為P₂、1100℃的條件下，到達(dá)平衡X點(diǎn)時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%，據(jù)此計(jì)算甲烷的濃度變化量，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)；
D．由圖可知，壓強(qiáng)為P₂、1100℃的條件下，到達(dá)平衡X點(diǎn)時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%，Y點(diǎn)甲烷的轉(zhuǎn)化率小于80%，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，據(jù)此判斷．

解答 解：A．由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度越高甲烷的轉(zhuǎn)化率越大，升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，1molCH₄（g）和1molCO₂（g）的總能量小于2mol CO（g）和2molH₂（g），故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，溫度一定時(shí)，甲烷的轉(zhuǎn)化率α（P₁）＞α（P₂）＞，該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，甲烷的轉(zhuǎn)化率降低，故壓強(qiáng)P₂＞P₁，故B正確；
C．由圖可知，壓強(qiáng)為P₂、1100℃的條件下，達(dá)到平衡X點(diǎn)時(shí)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
故該溫度下c（CO）=0.16 mol/L，故C正確；
D．由圖可知，壓強(qiáng)為P₂、1100℃的條件下，到達(dá)平衡X點(diǎn)時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%，Y點(diǎn)甲烷的轉(zhuǎn)化率小于80%，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故在Y點(diǎn)：v（正）＞v（逆），故D正確；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 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．