Question

將CO₂轉化成甲醇燃料是減排，環(huán)保的一種科學方法，其原理
為：CO₂（g）+3H₂（g）

一定條件

CH₃OH（g）+H₂O（g）；
△H＜0500℃時，在體積為lL的固定容積密閉容器中充人
lmol CO₂，3mol H₂，測得CO₂濃度與甲醇濃度隨時間變
化如圖所示；從中得出下列結論中錯誤的（　�。�

• A、曲線x表示可以CH₃OH濃度變化，曲線Y表示CO₂濃度變化
• B、從反應開始到平衡，氫氣的反應速率v（H₂）=0.225mol/（L?min）
• C、平衡時H₂的轉化率為75%
• D、該反應的平衡常數K=3

Answer 1

分析：A．隨反應進行反應物的濃度降低，生成物的濃度增大，結合濃度變化量之比等于化學計量數之比判斷；
B．X表示甲醇，根據v=

△c

△t

計算v（CH₃OH），再根據速率之比等于化學計量數之比計算v（H₂）；
C．根據甲醇的濃度變化量計算△c（氫氣），進而計算參加反應氫氣的物質的量，氫氣轉化率=

參加反應氫氣物質的量

氫氣的起始物質的量

×100%；
D．利用三段式計算平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數表達式計算．

解答：解：A．曲線x隨反應進行濃度增大，表示生成物的濃度變化，曲線Y隨反應進行濃度減小，表示反應物濃度變化，且X、Y的濃度變化量之比為1：1，故曲線x表示可以CH₃OH濃度變化，曲線Y表示CO₂濃度變化，故A正確；
B．X可以表示甲醇，則v（CH₃OH）=

0.75mol/L

10min

=0.075mol/（L?min），再根據速率之比等于化學計量數之比，故v（H₂）=3v（CH₃OH）=0.225mol/（L?min），故B正確；
C．X可以表示甲醇，其濃度變化量=0.75mol/L，故△c（氫氣）=3×0.75mol/L=2.25mol/L，則參加反應的氫氣的物質的量=1L×2.25mol/L=2.25mol，故氫氣的轉化率=

2.25mol

3mol

×100%=75%，故C正確；
D．X可以表示甲醇，其濃度變化量=0.75mol/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=

0.75×0.75

0.25×0.753

=5.3，故D錯誤，
故選D．

點評：本題考查物質的量濃度隨時間變化曲線，涉及化學反應速率及化學平衡、平衡常數的計算，難度不大，注意對基礎知識的全面掌握．