Question

19．一定條件下合成乙烯：6H₂（g）+2CO₂（g）$\stackrel{催化劑}{?}$ 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． 生成乙烯的速率：v（M）一定小于v（N）
• B． 化學平衡常數(shù)：K_N＞K_M
• C． 當溫度高于250℃時，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，從而使催化劑的催化效率降低
• D． 若投料比n（H₂）：n（CO₂）=3：1，則圖中M點時，乙烯的體積分數(shù)為7.7%

Answer 1

分析 A、溫度升高化學反應速率加快，催化劑的催化效率降低；
B、升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低，則升溫平衡逆向移動；
C、根據(jù)圖象，當溫度高于250℃，升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低，則平衡逆向移動；
D、設開始投料n（H₂）為3mol，則n（CO₂）為1mol，所以當在M點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，據(jù)此列三段式計算．

解答 解：A、化學反應速率隨溫度的升高而加快，催化劑的催化效率降低，所以v（M）有可能小于v（N），故A錯誤；
B、升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低，則升溫平衡逆向移動，所以M化學平衡常數(shù)大于N，故B錯誤；
C、根據(jù)圖象，當溫度高于250℃，升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低，則平衡逆向移動，但催化劑只影響反應速率，不影響平衡移動和轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；
D、設開始投料n（H₂）為3mol，則n（CO₂）為1mol，所以當在M點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%
所以有6H₂（g）+2CO₂（g）$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）
開始   3       1                0          0
轉(zhuǎn)化   1.5     0.5              0.25       1
平衡   1.5     0.5              0.25       1
所以乙烯的體積分數(shù)為$\frac{0.25}{1.5+0.5+0.25+1}$×100%=7.7%，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了圖象分析化學反應速率的影響因素、平衡計算、平衡移動等，題目難度中等．