Question

14．甲醚是一种清洁燃料，以$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 上述反应△H＜0
• B． 图中P₁＜P₂＜P₃
• C． 若在P₃和316℃时，测得容器中n（H₂）=n（CH₃OCH₃），此时v（正）＜v（逆）
• D． 若在P₃和316℃时，起始时$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=3，则达到平衡时，CO转化率小于50%

Answer 1

分析 A．根据图知，相同压强下，升高温度，CO的转化率降低，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；
B．相同温度下，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；
C.$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2，设通入的n（H₂）=2xmol、n（CO）=xmol，在P₃和316℃时，达到平衡状态时，CO的转化率为50%，
发生的反应2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
开始（mol/L）x              2x            0                     0 
反应（mol/L）0.5x          x             0.25x              0.25x
平衡（mol/L）0.5x          x            0.25x               0.25x
根据方程式知，平衡时n（H₂）＞n（CH₃OCH₃），要使二者物质的量相等，平衡应该正向移动；
D．相同温度和压强下，增大一种气体反应物浓度，能提高另一种气体物质的转化率．

解答 解：A．根据图知，相同压强下，升高温度，CO的转化率降低，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，所以正反应是放热反应，则上述反应△H＜0，故A正确；
B．相同温度下，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，所以压强越大CO的转化率越大，根据图中CO转化率大小顺序知，P₁＞P₂＞P₃，故B错误；
C.$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2，设通入的n（H₂）=2xmol、n（CO）=xmol，在P₃和316℃时，达到平衡状态时，CO的转化率为50%，
发生的反应2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
开始（mol/L）x              2x            0                     0 
反应（mol/L）0.5x          x             0.25x              0.25x
平衡（mol/L）0.5x          x            0.25x               0.25x
根据方程式知，平衡时n（H₂）＞n（CH₃OCH₃），要使二者物质的量相等，平衡应该正向移动，则此时v（正）＞v（逆），故C正确；
D．相同温度和压强下，增大一种气体反应物浓度，能提高另一种气体物质的转化率，所以增大氢气浓度时能提高CO转化率，则若在P₃和316℃时，起始时$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=3，则达到平衡时，CO转化率大于50%，故D错误；
故选AC．

点评 本题考查化学平衡计算及图象分析，为高频考点，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确温度、压强对化学平衡影响原理是解本题关键，易错选项是C，注意利用物质的量之间的关系确定反应方向，题目难度中等．