Question

12．以$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2 通入IL的反应器中，一定条件T 发生反应：4H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O （g）△H，其中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． 该反应的△H＞O
• B． P₁＜P₂＜P₃
• C． 若在P₃和316℃时反应达到平衡，H₂的转化率等于50%
• D． 若在P₁和200℃时，反应达平衡后保持温度和压强不变，再充入2 mol H₂和1molCO，则平衡时二甲醚的体积分数增大

Answer 1

分析 A．由图可知，压强一定时，温度越高，平衡时CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；
B．正反应为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大；
C．在P₃和316℃时反应达到平衡，CO的转化率为50%，结合开始时$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=2 计算；
D．若在P₁和200℃时，反应达平衡后保持温度和压强不变，再充入2 mol H₂和1molCO，与起始比值相同，为等效平衡．

解答 解：A．由图可知，压强一定时，温度越高，平衡时CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，故A错误；
B．由图可知转化率P₁＞P₂＞P₃，正反应为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故压强P₁＞P₂＞P₃，故B错误；
C．以n（H₂）：n（CO）=2通入1L的反应器中，令n（H₂）=2mol、n（CO）=1mol，在P₃和316℃时反应达到平衡，CO的平衡转化率为50%，即转化0.5mol，
                4H₂（g）+2CO（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O 
起始（mol）  2                1
转化（mol） 1                0.5
 则H₂的转化率$\frac{1}{2}$×100%=50%，
故C正确；
D．若在P₁和200℃时，反应达平衡后保持温度和压强不变，再充入2 mol H₂和1molCO，与起始比值相同，为等效平衡，则体积分数不变，故D错误．
故选C．

点评 本题考查化学平衡图象、化学平衡影响因素及有关计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能量的考查，难度中等，注意理解外界条件对平衡移动的影响，理解等效平衡的意义．