Question

9．在一恒容的密闭容器中充入0.1mol/L CO₂、0.1mol/L CH₄，在一定条件下发生反应：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g），测得CH₄平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是（　　）

• A． 此条件下，1molCH₄（g）和1molCO₂（g）的总能量大于2mol CO（g）和2molH₂（g）的总能量
• B． 压强：P₂＞P₁
• C． 1100℃达平衡时，c（CO）=0.16 mol/L
• D． 压强为P₂时，在y点：v_正＞v_逆

Answer 1

分析 A．由图可知，压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，升高温度平衡向正反应进行，据此判断；
B．由图可知，温度一定时，甲烷的转化率α（P₁）＞α（P₂）＞，据此结合方程式判断压强对平衡移动的影响进行解答；
C．由图可知，压强为P₂、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，据此计算甲烷的浓度变化量，利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算该温度下的平衡常数；
D．由图可知，压强为P₂、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，Y点甲烷的转化率小于80%，反应向正反应进行，据此判断．

解答 解：A．由图可知，压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，升高温度平衡向正反应进行，故正反应为吸热反应，1molCH₄（g）和1molCO₂（g）的总能量小于2mol CO（g）和2molH₂（g），故A错误；
B．由图可知，温度一定时，甲烷的转化率α（P₁）＞α（P₂）＞，该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应进行，甲烷的转化率降低，故压强P₂＞P₁，故B正确；
C．由图可知，压强为P₂、1100℃的条件下，达到平衡X点时甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L，则：
              CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g），
开始（mol/L）：0.1    0.1        0        0
变化（mol/L）：0.08   0.08      0.16     0.16
平衡（mol/L）：0.02   0.02      0.16     0.16
故该温度下c（CO）=0.16 mol/L，故C正确；
D．由图可知，压强为P₂、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，Y点甲烷的转化率小于80%，反应向正反应进行，故在Y点：v（正）＞v（逆），故D正确；
故选A．

点评 本题考查化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数等，难度中等，注意利用“定一议二”原则分析解答．