Question

15．已知：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1．一定條件下，向體積為1L的密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化曲線如圖所示．下列敘述中，正確的是（　�。�

• A． 升高溫度能使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$ 增大
• B． 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為75%
• C． 3 min時(shí)，用CO₂的濃度表示的正反應(yīng)速率等于用CH₃OH的濃度表示的逆反應(yīng)速率
• D． 從反應(yīng)開始到平衡，H₂的平均反應(yīng)速率υ（H₂）=0.075 mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 A．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)；
B．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率=$\frac{（1.00-0.25）mol}{1.00mol}×100%$；
C.3min時(shí)，該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)圖知，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；
D．從反應(yīng)開始到平衡，υ（CO₂）=$\frac{\frac{（1.00-0.25）mol}{1L}}{10min}$=0.075 mol•L^-1•min^-1，同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比．

解答 解：A．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量濃度減小、二氧化碳物質(zhì)的量濃度增大，所以升高溫度能使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$ 減小，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率=$\frac{（1.00-0.25）mol}{1.00mol}×100%$=75%，故B正確；
C.3min時(shí)，該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)圖知，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，則CO₂的濃度表示的正反應(yīng)速率與CH₃OH的濃度表示的逆反應(yīng)速率不等，故C錯(cuò)誤；
D．從反應(yīng)開始到平衡，υ（CO₂）=$\frac{\frac{（1.00-0.25）mol}{1L}}{10min}$=0.075 mol•L^-1•min^-1，同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以υ（H₂）=3υ（CO₂）=3×0.075 mol•L^-1•min^-1=0.225mol•L^-1•min^-1，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評 本題以圖象分析為載體考查化學(xué)平衡計(jì)算、外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)影響等知識(shí)點(diǎn)，注意圖中3min時(shí)兩線相交點(diǎn)不是平衡點(diǎn)，所以正逆反應(yīng)速率不等，為易錯(cuò)點(diǎn)．