Question

【題目】已知：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密閉容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S，不斷升高溫度，測(cè)得平衡時(shí)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：

下列說(shuō)法正確的是

A. 該反應(yīng)的△H<0

B. 維持Z點(diǎn)溫度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol時(shí)，v(正)>v(逆)

C. X點(diǎn)與Y點(diǎn)容器內(nèi)壓強(qiáng)比為51:55

D. X點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率為20%

Answer 1

【答案】D

【解析】

A. 由圖所示，CS2和H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大，故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H>0，故A錯(cuò)誤；

B. 因?yàn)樽筮呂锪媳扔疫吷伲�維持Z點(diǎn)溫度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡左移，故v(正)<v(逆)，故B錯(cuò)誤；

C. CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)

起(mol) 0.1 0.2 0 0

轉(zhuǎn)(mol) x 2x x 4x

X點(diǎn)(mol) 0.1- x 0.2-2x x 4x

根據(jù)圖像可知在X點(diǎn)時(shí)甲烷與氫氣的體積分?jǐn)?shù)相同，得出0.1- x=4x，x=0.02mol，所以X點(diǎn)時(shí)氣體總物質(zhì)的量為[(0.1- x)+ (0.2-2x )+ x+4x]=0.3+2x=0.34mol，

CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)

起(mol) 0.1 0.2 0 0

轉(zhuǎn)(mol) y 2y y 4y

Y點(diǎn)(mol) 0.1- y 0.2-2y y 4y

根據(jù)圖像可知Y點(diǎn)表示硫化氫與氫氣的體積分?jǐn)?shù)相同,所以0.2-2y=4y，y≈0.03mol，所以

Y點(diǎn)時(shí)氣體總物質(zhì)的量為[(0.1- y)+ (0.2-2y )+y+4y]=0.3+2y=0.36mol；如果溫度一定，氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，壓強(qiáng)比為0.34mol/0.36 mol=17:18，但X點(diǎn)溫度低于Y點(diǎn)溫度，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故X點(diǎn)與Y點(diǎn)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比小于此比值17:18，可能為51:55，故C錯(cuò)誤；

D. CH4(g)+ 2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)

起(mol) 0.1 0.2 0 0

轉(zhuǎn)(mol) x 2x x 4x

X點(diǎn)(mol)0.1- x 0.2-2x x 4x

根據(jù)圖像可知在X點(diǎn)時(shí)甲烷與氫氣的體積分?jǐn)?shù)相同，0.1-x=4x，x=0.02mol,CH4的轉(zhuǎn)化率0.02mol/0.1 mol×100％=20%，故D正確；

故選D。