Question

4．某容积为1L的密闭容器中通入1mol CO₂和3mol H₂，发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0．下列有关说法正确的是（　　）

• A． 该反应在高温下才能自发进行
• B． 再加入一定量CO₂，则n（CH₃OH）/n（CO₂）减小
• C． 温度升高，反应的平衡常数K增大
• D． 当CO₂和H₂转化率相等时，该反应达到化学平衡

Answer 1

分析 A．反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热；气体分子数减少的反应为熵减的反应，根据△G=△H-T△S判断；
B．再加入二氧化碳，甲醇和二氧化碳的浓度都增大，但是二氧化碳增大幅度较大；
C．该反应为放热反应，温度升高，平衡向着逆向移动，平衡常数减小；
D．通入1mol CO₂和3mol H₂，反应中二者消耗的物质的量之比为1：3，则二者的转化率始终相等．

解答 解：A．该反应的焓变△H＜0，正反应方向的气体分子数减少，气体分子数减少的反应为熵减的反应，即△S＜0，则△G=△H-T△S＜0，所以该反应在低温下能够自发进行，故A错误；
B．再加入一定量CO₂，平衡向着正向移动，甲醇的物质的量增大，但是二氧化碳的物质的量的增大幅度大于甲醇，则n（CH₃OH）/n（CO₂）的比值减小，故B正确；
C．温度升高，该平衡向着逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，则反应的平衡常数K减小，故C错误；
D．反应中二者的质量数之比为1：3，则二者反应消耗的物质的量之比为1：3，由于通入1mol CO₂和3mol H₂，所以无论是否达到平衡状态，二者的转化率始终相等，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了化学平衡的影响因素，题目难度中等，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握化学平衡常数、转化率的概念，能够正确判断反应能否自发进行，试题培养了学生的灵活应用能力．