Question

5．恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），测得其中CO₂和CH₃OH（g）浓度随时间变化如图．下列说法错误的是（　　）

• A． 该密闭容器的体积为1 L
• B． 反应达平衡，氢气的转化率为0.75
• C． 反应达平衡，氢气平均反应速率0.075 mol/（L•min）
• D． CO₂或H₂O物质的量不再改变时反应达平衡

Answer 1

分析 A．根据充入1mol CO₂和3mol H₂，结合图象开始的CO₂浓度为1mol/L计算体积；
B．根据氢气的转化率=$\frac{转化量}{起始量}$继续计算；
C．根据反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO₂），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
D．CO₂或H₂O物质的量不再改变，即正逆反应速率相等．

解答 解：A．因为开始充入1mol CO₂和3mol H₂，根据图象开始的CO₂浓度为1mol/L，所以该密闭容器的体积为1 L，故A正确；
B．根据图象开始的CO₂浓度变化为1-0.25=0.75mol/L，所以根据CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），氢气的浓度变化为0.75×3=2.25mol/L，所以氢气的转化率=$\frac{转化量}{起始量}$=$\frac{2.25}{3}$=0.75，故B正确；
C．从反应开始到平衡，v（CO₂）=$\frac{1mol/L-0.25mol/L}{10min}$=0.075mol•L^-1•min^-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（H₂）=3×0.075mol•L^-1•min^-1=0.225 mol•L^-1•min^-1，故C错误；
D．CO₂或H₂O物质的量不再改变，即正逆反应速率相等，则反应达平衡，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学平衡图象及其相关计算等，难度中等，注意利用图象进行计算判断．