题目内容

8．在体积为1L的恒温密闭容器中，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CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．该化学反应在3 min时达到平衡状态
B．保持其他条件不变，降低温度，平衡时c（CH3OH）=0.85 mol•L-1，则该反应的△H＜0
C．相同温度下，起始时向上述容器中充入0.5 mol CO2、1.5 mol H2，平衡时CO2的转化率小于75%
D．12 min时，向上述容器中再充入0.25 mol CO2、0.25 mol H2O（g），此时反应将向逆反应方向进行

分析 A．达到平衡状态时正逆反应速率相等，而3min时各组分浓度仍然在变化；
B．平衡时甲醇的浓度为0.75mol/L，结合温度对化学平衡的影响判断该反应的焓变；
C．相同温度下，起始时向上述容器中充入0.5molCO2、1.5molH2，相当于减小了压强，根据压强对该反应的影响判断；
D．再充入0.25molCO2、0.25molH2O（g），反应物浓度增大，平衡向着正向移动．

解答 解：A．根据图象可知进行到3分钟时，CO2和CH3OH（g）的浓度相同，但甲醇和二氧化碳的浓度仍然发生变化，说明此时没有达到平衡状态，故A错误；
B．根据图象可知10分钟后，CO2和CH3OH（g）的浓度不再变化，达到化学平衡状态，平衡时c（CH3OH）=0.75 mol•L-1，降低温度后c（CH3OH）=0.85 mol•L-1，说明降低温度平衡向着正向移动，则该反应为放热反应，该反应的△H＜0，故B正确；
C．原反应达到平衡时二氧化碳的转化率为：$\frac{1mol-0.25mol}{1mol}$×100%=75%；相同温度下，起始时向上述容器中充入0.5molCO2、1.5molH2，与原平衡相比相当于减小了压强，平衡向着逆向移动，则重新达到平衡时CO2的转化率小于75%，故C正确；
D．12min时，向上述容器中再充入0.25molCO2、0.25molH2O（g），反应物浓度增大，则平衡向着正向移动，故D错误；
故选BC．

点评 本题考查化学平衡图象、化学平衡的计算，题目难度中等，答题时注意观察图中的纵坐标的意义，明确化学平衡及其影响因素为解答关键，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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18．回答有关氨气的问题．

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B．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）；△H=-1059.3 kJ/mol
C．N2H4（g）+$\frac{1}{2}$N2O4（g）═$\frac{3}{2}$N2（g）+2H2O（g）；△H=-1076.7 kJ/mol
D．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）；△H=-1076.7 kJ/mol
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