Question

【题目】利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积2L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温 度的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A. 该反应的△H<0，且p1<p2

B. 若p1时最初充入1molCO，经过5min达到B点的平衡状态，此段时间 v(CH3OH)=1.75mol/(L·min)

C. 在C点时，CO转化率为75%

D. A、B、C、D的平衡常数大小关系：A=B>C>D

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．根据图像可知，升高温度CH3OH的体积分数下降，则该反应为放热反应，即ΔH<0;由方程式可知增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2，A错误；

B．若p1时最初充入1mol CO，经过5min达到B点的平衡状态，假设CO的转化量为x，则

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol) 1 2 0

变化(mol) x 2x x

平衡(mol) 1-x 2-2x x

在B点时，CH3OH的体积分数==70%，解得x=0.875mol，所以此段时间v(CH3OH)==0.0875mol/(L·min)，B错误；

C．设向密闭容器充入了1mol CO和2mol H2，假设CO的转化量为y，则

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol) 1 2 0

变化(mol) y 2y y

平衡(mol) 1-y 2-2y y

=0.5，解得y=0.75mol，所以CO的转化率为×100%=75%，C正确；

D．由图可知，在其它条件不变时，升高温度，CH3OH的含量降低，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向为吸热反应，因此该反应的正反应是放热反应，因此温度越高，化学平衡常数越小，温度相同，则化学平衡常数相同，故A、B、C、D的平衡常数大小关系：A>B=C=D ，D错误；

故合理选项是C。