Question

12．工業(yè)上用CO和H₂在一定條件下生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
圖1表示反應(yīng)中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4molH₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化圖．
下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 圖1中曲線b表示使用了催化劑；該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)
• B． 當(dāng)壓強(qiáng)不同（P₁＜P₂）時(shí)，平衡時(shí)甲醇的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖3
• C． 一定溫度下，容器中壓強(qiáng)恒定時(shí)該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
• D． 該溫度下CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為10

Answer 1

分析 A．根據(jù)催化劑對(duì)反應(yīng)物、生成物的影響及反應(yīng)物和生成物總能量進(jìn)行判斷；
B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，甲醇的含量減小，該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，甲醇的含量越高；
C．該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明各組分濃度不再變化；
D、根據(jù)圖2利用三段式可計(jì)算出平衡常數(shù)．

解答 解：A．在圖1中曲線b與a相比，反應(yīng)物和生成物能量沒有變，活化能下降了，說(shuō)明使用了催化劑，由于生成物能量小于反應(yīng)能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A正確；
B．由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度后，平衡逆向移動(dòng)，甲醇的含量減小，該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，甲醇的含量越高，圖象與實(shí)際相符，故B正確；
C．根據(jù)反應(yīng)可知，該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不再變化，即：該反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故C正確；
D、根據(jù)圖2利用三段式可得，
               CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
起始（mol/L）   1        2        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）   0.75    1.5      0.75
平衡（mol/L）   0.25    0.5      0.75  
所以平衡常數(shù)為K=$\frac{0.75}{0.25×0．{5}^{5}}$=12，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了物質(zhì)的量或濃度歲時(shí)間變化的曲線，題目難度中等，試題涉及反應(yīng)中的熱效應(yīng)、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，解題關(guān)鍵在于能從圖象中獲取相關(guān)信息，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．