Question

【題目】在恒容密閉容器中將CO2與含少量CO的H2混合生成甲醇，反應為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下圖中是按分別為①1:4和②1:6兩種投料比時，CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線。

下列有關說法正確的是

A. 按投料比①時，CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線對應的是圖中的曲線I

B. 圖中a點對應的H2的轉化率等于30%

C. 圖中b點對應的平衡常數K的值大于c點

D. 的數值，a點比c點小

Answer 1

【答案】D

【解析】同一溫度下，兩種物質參加反應，增加氫氣的濃度，二氧化碳的轉化率增大，因此從圖中可知，按投料比①時，CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線對應的是圖中的曲線II，A錯誤；相同條件下，二氧化碳的含量越高，二氧化碳轉化率越低，所以曲線Ⅰ的投料比[]為1:6，而一氧化碳與氫氣的物質的量之比未知，無法計算氫氣的轉化率，B錯誤；溫度升高，二氧化碳的平衡轉化率降低，所以平衡逆向移動，則正反應是放熱反應，所以b點對應的平衡常數K的值小于c點，C錯誤；假設CO為1mol/L,則根據按為1:4時，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=3mol/L,根據圖像可知，500℃時，CO2的平衡轉化率為45%，所以反應剩余c(CO2)=1-1×45%=0.55 mol/L，生成甲醇的濃度為0.45 mol/L，帶入并計算=0.55×1/0.45=1.22；假設CO為1mol/L，則根據按為1:6時，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=5mol/L，根據圖像可知，500℃時，CO2的平衡轉化率為60%，所以反應剩余c(CO2)=1-1×60%=0.4mol/L，生成甲醇的濃度為0.6 mol/L，帶入并計算=0.4×1/0.6=0.67；綜上分析可知的數值，a點比c點小，D正確；正確選項D。