Question

一定条件下合成乙烯：6H₂(g)+2CO₂(g) CH₂＝CH₂(g)+4H₂O(g)；已知温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是 (    ）

A.M点的正反应速率V正大于N点的逆反应速率V逆

B.若投料比n(H₂)：n(CO₂)=4:1，则图中M点乙烯的体积分数约为5.88%

C.250℃，催化剂对CO₂转化率影响最大

D.当温度高于250℃，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低

Answer

B

【解析】

A、温度升高化学反应速率加快，催化剂的催化效率降低；

B、设开始投料n(H2)为4mol，则n(CO2)为1mol，所以当在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，据此列三段式计算；

C、催化剂只影响速率，不影响平衡；

D、根据图象，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动。当温度高于250℃，催化剂活性降低。两者间不存在因果关系。

A、图像上的点都处于平衡状态，正逆反应速率相等。温度越高反应速率越快，M点对应的温度为250℃，N点对应的温度为400℃，从温度对速率的影响来说，M点的反应速率小于N点的反应速率。同时M点的催化剂活性高于N点，从催化剂对反应速率的影响来说，M点的反应速率大于N点的反应速率。所以M点的反应速率和N点的反应速率无法确定。故A错误；

B. 若投料比n(H2)：n(CO2)=4：1，设投入的H2和CO2分别4mol、1mol，图中M点对应的CO2的平衡转化率为50%，由方程式可知参加反应的H2和CO2分别为1.5mol、0.5mol，生成的乙烯和水蒸气分别为0.25mol、1mol，平衡时H2、CO2、乙烯、水蒸气的物质的量分别为2.5mol、0.5mol、0.25mol、1mol，则乙烯的体积分数为×100%≈5.88%，故B正确；

C. 催化剂只影响反应速率，不能使平衡发生移动，不影响CO2平衡转化率，故C错误；

D. 当温度高于250℃，升高温度，催化剂的催化效率降低，但不是平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低，催化剂不影响平衡，故D错误。

故选B。