Question

3．在密闭容器中，1molH₂与1molCO发生反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），△H＜0，反应达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物中甲醇的物质的量分数变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． P₁＜P₂＜P₃＜P₄
• B． T₁＜T₂＜T₃＜T₄
• C． T₄和P₁状态下，H₂的平衡转化率为8/9
• D． 甲醇的物质的量分数越小，反应的平衡常数越小

Answer 1

分析 A、增大压强，平衡正向移动，结合图象判断甲醇的物质的量分数变化情况判断压强大小；
B、温度升高，平衡向着吸热方向进行，反之向着放热方向进行；
C、根据转化率等于变化量和初始量的比值，列出三段式进行计算即可；
D、△H＜0，升高温度，平衡逆向移动．

解答 解：A、增大压强，平衡正向移动，则反应混合物中甲醇（CH₃OH）的物质的量分数逐渐增大，即P₁＞P₂＞P₃＞P₄，故A错误；
B、CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），△H＜0，此反应为放热反应，故升高温度，甲醇的含量减小，故T₁＞T₂＞T₃＞T₄，故B错误；
C、T₄、P₁时，甲醇的物质的量分数是0.4，设消耗氢气的物质的量是2x，
       2H₂（g）十CO（g）≒CH₃OH（g）
初始量：1        1         0         
变化量：2x        x         x          
平衡量：1-2x     1-x        x         
$\frac{x}{1-2x+1-x+x}$=0.4，解得x=$\frac{4}{9}$，所以H₂的平衡转化率为$\frac{\frac{4}{9}×2}{1}$×100%=$\frac{8}{9}$，故C正确；
D、平衡常数只受温度的影响，△H＜0，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，反应的平衡常数减小，但甲醇的物质的量分数的高低和反应的平衡常数之间没有关系，故D错误；
故选C．

点评 本题考查学生化学平衡的影响因素以及化学平衡的计算知识，属于综合知识的考查，难度不大．