Question

（2011?防城港一模）工業(yè)上制備化工原料CO和H2可利用如下反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）  催化劑 △  CO（g）+3H2（g）△H＞0 將0.20molCH4和0.30molH2O（g）通入容積可變的密閉容器中，在一定條件下上述反應(yīng)，各物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表： t/min n（CH4）/mol n（H2O）/mol n（CO）/mol n（H2）/mol 0 0.20 0.30 0 0 2 n1 n2 n3 0.30 3 n1 n2 n3 0.30 4 0.09 n1 n4 0.33 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

A．在2min-3min之間反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

B．3min-4min之間，容器內(nèi)H₂增多的原因是充入了水蒸氣

C．其他條件不變時(shí)升高溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小

D．其他條件不變時(shí)增大壓強(qiáng)，CH₄的轉(zhuǎn)化率減小

Answer 1

分析：A、在2min-3min之間，圖表中氫氣物質(zhì)的量不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡；
B、依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算
              CH₄（g）+H₂O（g）

催化劑

△

CO（g）+3H₂（g）
起始量（mol） 0.2       0.3            0       0
變化量（mol） 0.1       0.1           0.1      0.3
平衡量（mol） 0.1       0.2           0.1      0.3
n₁=0.1mol，n₂=0.2mol，n₃=0.1mol
           CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）
  4min時(shí)   0.09     0.1                  0.33
分析數(shù)據(jù)可知甲烷減小，水減小，氫氣增多，不是加入的水蒸氣；
C、升溫平衡正向進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量增大，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減��；
D、反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行．

解答：解：A、在2min-3min之間，圖表中氫氣物質(zhì)的量不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；
B、依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算
             CH₄（g）+H₂O（g）

催化劑

△

CO（g）+3H₂（g）
起始量（mol） 0.2     0.3             0        0
變化量（mol） 0.1     0.1            0.1       0.3
平衡量（mol） 0.1     0.2            0.1        0.3
n₁=0.1mol，n₂=0.2mol，n₃=0.1mol
         CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）
4min時(shí) 0.09     0.1                 0.33
分析數(shù)據(jù)可知甲烷減小，水減小，氫氣增多，不是加入的水蒸氣，故B錯(cuò)誤；
C、升溫平衡正向進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量增大，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，故C正確；
D、反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行，甲烷的轉(zhuǎn)化率減小，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷，數(shù)據(jù)分析計(jì)算是解題關(guān)鍵，題目難度中等．