Question

17．在体积为2L的恒容密闭容器中加入0.6mol的CO和H₂混合气体，在不同温度下反应CO（g）+2H₂O（g）?CH₃OH（g）达到平衡，平衡时CH₃OH的体积分数随起始n（CO）：n（H₂）的变化曲线如图所示．则下列结论正确的是（　　）

• A． 反应CO（g）+2H₂O（g）?CH₃OH（g）的△H＜0
• B． 图示a点n（CO）：n（H₂）=0.5，CO转化率最高
• C． 若在状态Ⅰ和Ⅱ时，再向体系中充入He，重新达到平衡，c（CH₃OH，状态Ⅱ）=c（CH₃OH，状态Ⅰ）
• D． 正反应速率v_正：v_正（状态Ⅱ）＜v_正（状态Ⅲ）

Answer 1

分析 A．当起始n（CO）：n（H₂）相同时，升高温度，平衡时CH₃OH的体积分数增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；
B．起始n（CO）：n（H₂）越大，c（CO）的起始浓度越大，在同温同体积条件下，相当于增大压强，平衡正向移动；
C．同温同压下，向体系中充入He，不影响组分浓度，对化学平衡状态无影响；
D．温度升高，化学反应速率增大．

解答 解：A．当起始n（CO）：n（H₂）相同时，升高温度，平衡时CH₃OH的体积分数增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即反应CO（g）+2H₂O（g）?CH₃OH（g）的△H＞0，故A错误；
B．随着起始n（CO）：n（H₂）越大，c（CO）的起始浓度越大，在同温同体积条件下，相当于增大压强，平衡正向移动，CO转化率逐渐增大，故B错误；
C．同温同压下，向体系中充入He，不影响组分浓度，对化学平衡状态无影响，因此c（CH₃OH，状态Ⅱ）=c（CH₃OH，状态Ⅰ），故C正确；
D．状态Ⅱ是200℃，状态Ⅲ是100℃，升高温度，化学反应速率增大，因此v_正（状态Ⅱ）＞v_正（状态Ⅲ），故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学平衡状态的建立和平衡移动，为高频考点，B选项为该题的难点，注意同温同压下，增大c（CO）等效于增大压强，题目难度中等．