Question

15．已知：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1．一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化曲线如图所示．下列叙述中，正确的是（　　）

• A． 升高温度能使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$ 增大
• B． 反应达到平衡状态时，CO₂的平衡转化率为75%
• C． 3 min时，用CO₂的浓度表示的正反应速率等于用CH₃OH的浓度表示的逆反应速率
• D． 从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ（H₂）=0.075 mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 A．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动；
B．反应达到平衡状态时，CO₂的平衡转化率=$\frac{（1.00-0.25）mol}{1.00mol}×100%$；
C.3min时，该反应没有达到平衡状态，根据图知，该反应向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率；
D．从反应开始到平衡，υ（CO₂）=$\frac{\frac{（1.00-0.25）mol}{1L}}{10min}$=0.075 mol•L^-1•min^-1，同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比．

解答 解：A．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，甲醇的物质的量浓度减小、二氧化碳物质的量浓度增大，所以升高温度能使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$ 减小，故A错误；
B．反应达到平衡状态时，CO₂的平衡转化率=$\frac{（1.00-0.25）mol}{1.00mol}×100%$=75%，故B正确；
C.3min时，该反应没有达到平衡状态，根据图知，该反应向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率，则CO₂的浓度表示的正反应速率与CH₃OH的浓度表示的逆反应速率不等，故C错误；
D．从反应开始到平衡，υ（CO₂）=$\frac{\frac{（1.00-0.25）mol}{1L}}{10min}$=0.075 mol•L^-1•min^-1，同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以υ（H₂）=3υ（CO₂）=3×0.075 mol•L^-1•min^-1=0.225mol•L^-1•min^-1，故D错误；
故选B．

点评 本题以图象分析为载体考查化学平衡计算、外界条件对化学平衡移动影响等知识点，注意图中3min时两线相交点不是平衡点，所以正逆反应速率不等，为易错点．