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點的正反應速率V正大于N點的逆反應速率V逆

B.若投料比n(H2)：n(CO2)=4:1，則圖中M點乙烯的體積分數約為5.88%

C.250℃，催化劑對CO2轉化率影響最大

D.當溫度高于250℃，升高溫度，平衡逆向移動導致催化劑的催化效率降低

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、溫度升高化學反應速率加快，催化劑的催化效率降低；

B、設開始投料n(H2)為4mol，則n(CO2)為1mol，所以當在M點平衡時二氧化碳的轉化率為50%，據此列三段式計算；

C、催化劑只影響速率，不影響平衡；

D、根據圖象，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動。當溫度高于250℃，催化劑活性降低。兩者間不存在因果關系。

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

B. 若投料比n(H2)：n(CO2)=4：1，設投入的H2和CO2分別4mol、1mol，圖中M點對應的CO2的平衡轉化率為50%，由方程式可知參加反應的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H2、CO2、乙烯、水蒸氣的物質的量分別為2.5mol、0.5mol、0.25mol、1mol，則乙烯的體積分數為×100%≈5.88%，故B正確；

C.催化劑只影響反應速率，不能使平衡發生移動，不影響CO2平衡轉化率，故C錯誤；

D. 當溫度高于250℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低，但不是平衡逆向移動導致催化劑的催化效率降低，催化劑不影響平衡，故D錯誤。

故選B。