Question

【題目】一定條件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g) CH2＝CH2(g)+4H2O(g)；已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法正確的是 ( ）

A.M點(diǎn)的正反應(yīng)速率V正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率V逆

B.若投料比n(H2)：n(CO2)=4:1，則圖中M點(diǎn)乙烯的體積分?jǐn)?shù)約為5.88%

C.250℃，催化劑對CO2轉(zhuǎn)化率影響最大

D.當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)導(dǎo)致催化劑的催化效率降低

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快，催化劑的催化效率降低；

B、設(shè)開始投料n(H2)為4mol，則n(CO2)為1mol，所以當(dāng)在M點(diǎn)平衡時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，據(jù)此列三段式計(jì)算；

C、催化劑只影響速率，不影響平衡；

D、根據(jù)圖象，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)。當(dāng)溫度高于250℃，催化劑活性降低。兩者間不存在因果關(guān)系。

A、圖像上的點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等。溫度越高反應(yīng)速率越快，M點(diǎn)對應(yīng)的溫度為250℃，N點(diǎn)對應(yīng)的溫度為400℃，從溫度對速率的影響來說，M點(diǎn)的反應(yīng)速率小于N點(diǎn)的反應(yīng)速率。同時(shí)M點(diǎn)的催化劑活性高于N點(diǎn)，從催化劑對反應(yīng)速率的影響來說，M點(diǎn)的反應(yīng)速率大于N點(diǎn)的反應(yīng)速率。所以M點(diǎn)的反應(yīng)速率和N點(diǎn)的反應(yīng)速率無法確定。故A錯(cuò)誤；

B. 若投料比n(H2)：n(CO2)=4：1，設(shè)投入的H2和CO2分別4mol、1mol，圖中M點(diǎn)對應(yīng)的CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，由方程式可知參加反應(yīng)的H2和CO2分別為1.5mol、0.5mol，生成的乙烯和水蒸氣分別為0.25mol、1mol，平衡時(shí)H2、CO2、乙烯、水蒸氣的物質(zhì)的量分別為2.5mol、0.5mol、0.25mol、1mol，則乙烯的體積分?jǐn)?shù)為×100%≈5.88%，故B正確；

C.催化劑只影響反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，不影響CO2平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；

D. 當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低，但不是平衡逆向移動(dòng)導(dǎo)致催化劑的催化效率降低，催化劑不影響平衡，故D錯(cuò)誤。

故選B。