Question

【题目】恒温恒容条件，在密闭容器中等物质的量通入CO2和H2，反应CO2+3H2CH3OH+H2O(g)。下列描述能说明已经达到平衡状态的是（ ）

A.容器内CO2的体积分数不再变化

B.当CO2和H2转化率的比值不再变化

C.单位时间内断裂3NA个O-H键，同时断裂3NA个H-H键

D.容器内混合气体的平均相对分子质量为34.5，且保持不变

Answer 1

【答案】C

【解析】

甲醇的沸点比水低，水为气态，则甲醇必为气态，设CO2和H2起始物质的量为3mol，到达平衡时二氧化碳转换的物质的量为x，则：，据此分析解答。

A．CO2的体积分数==，即无论反应是否平衡，容器内CO2的体积分数均不变化，故容器内CO2的体积分数不再变化不能说明反应已平衡，A错误；

B．CO2和H2转化率的比值==，即无论反应是否平衡，CO2和H2转化率的比值均不变，故当CO2和H2转化率的比值不再变化，不能说明已平衡，B错误；

C．单位时间内断裂3NA个O-H键，同时断裂3NA个H-H键，则v逆(H2)=v正(H2)，说明反应已平衡，C正确；

D．设平均相对分子质量为M，还没开始反应时，M==23，假设反应彻底向右进行，n(CO2):n(H2)=3:3＞1:3，氢气反应完，3-3x=0，x=1，M==34.5，因为该反应为可逆反应，23＜M＜34.5，混合气体的平均相对分子质量不可能为34.5，D错误。

答案选C。