Question

將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的原理為 CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0.500℃時，在體積為1L 的固定容積的密閉容器中充入1mol CO₂、3mol H₂，測得CO₂濃度與CH₃OH 濃度隨時間的變化如圖所示，從中得出的結(jié)論錯誤的是（　　）

• A、曲線X可以表示CH₃OH（g） 或H₂O（g） 的濃度變化
• B、從反應(yīng)開始到10min時，H₂的反應(yīng)速率v（H₂）=0.225mol/（L﹒min）
• C、平衡時H₂ 的轉(zhuǎn)化率為75%
• D、500℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=3

Answer 1

分析：A．隨反應(yīng)進(jìn)行X的濃度增大，X表示生成物，由方程式可知CH₃OH（g）、H₂O（g）的濃度變化相等；
B．Y的起始濃度為1mol/L，故Y表示二氧化碳，根據(jù)v=

△c

△t

計算v（CO₂），再利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（H₂）；
C．根據(jù)二氧化碳的濃度變化計算氫氣的濃度變化，氫氣的轉(zhuǎn)化率=

氫氣濃度變化量

氫氣的起始濃度

×100%；
D．利用三段式計算平衡常數(shù)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計算．

解答：解：A．隨反應(yīng)進(jìn)行X的濃度增大，X表示生成物，由方程式可知CH₃OH（g）、H₂O（g）的濃度變化相等，曲線X可以表示CH₃OH（g） 或H₂O（g） 的濃度變化，故A正確；
B．Y的起始濃度為1mol/L，故Y表示二氧化碳，平衡時二氧化碳的濃度為0.25mol/L，故v（CO₂）=

1mol/L-0.25mol/L

10min

=0.075mol/（L﹒min），速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故v（H₂）=3v（CO₂）=3×0.075mol/（L﹒min）=0.225mol/（L﹒min），故B正確；
C．平衡時二氧化碳的濃度為0.25mol/L，二氧化碳的濃度變化量為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，由方程式可知?dú)錃獾臐舛茸兓癁?×0.75mol/L=2.25mol/L，氫氣的轉(zhuǎn)化率=

2.25mol/L

3mol/L

×100%=75%，故C正確；
D．平衡時二氧化碳的濃度為0.25mol/L，則：
              CO₂（g）+3H₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g），
開始（mol/L）：1        3                0           0
變化（mol/L）：0.75     2.25             0.75       0.75 
平衡（mol/L）：0.25     0.75             0.75       0.75
故平衡常數(shù)k=

0.75×0.75

0.25×0.753

=5.33，故D錯誤；
故選D．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)圖象問題，涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、平衡常數(shù)計算等，題目難度中等，注意根據(jù)圖象計算各物質(zhì)的平衡濃度為解答該題的關(guān)鍵．