Question

19．一定条件下合成乙烯：6H₂（g）+2CO₂（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）；已知温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是（　　）

• A． 生成乙烯的速率：v（M）一定小于v（N）
• B． 化学平衡常数：K_N＞K_M
• C． 当温度高于250℃时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低
• D． 若投料比n（H₂）：n（CO₂）=3：1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%

Answer 1

分析 A、温度升高化学反应速率加快，催化剂的催化效率降低；
B、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动；
C、根据图象，当温度高于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动；
D、设开始投料n（H₂）为3mol，则n（CO₂）为1mol，所以当在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，据此列三段式计算．

解答 解：A、化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂的催化效率降低，所以v（M）有可能小于v（N），故A错误；
B、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，故B错误；
C、根据图象，当温度高于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故C错误；
D、设开始投料n（H₂）为3mol，则n（CO₂）为1mol，所以当在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%
所以有6H₂（g）+2CO₂（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）
开始   3       1                0          0
转化   1.5     0.5              0.25       1
平衡   1.5     0.5              0.25       1
所以乙烯的体积分数为$\frac{0.25}{1.5+0.5+0.25+1}$×100%=7.7%，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了图象分析化学反应速率的影响因素、平衡计算、平衡移动等，题目难度中等．