Question

7．已知：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1．一定條件下，向體積為1L的密閉容器中充入1molCO₂和3mol H₂，測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間的變化曲線如圖所示．下列敘述中正確的是（　�。�

• A． 欲增大平衡狀態(tài)時$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$的比值，可采用升高溫度的方法
• B． 達到平衡狀態(tài)時，CO₂的平衡轉化率為75%
• C． 欲提高H₂的平衡轉化率只能加壓減小反應容器的體積
• D． 從反應開始到平衡，H₂的平均反應速率v（H₂）=0.075 mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 A．根據溫度對該化學反應平衡的影響判斷移動方向，從而判斷甲醇和二氧化碳的物質的量比值的變化．
B．依據圖形中的濃度變化計算二氧化碳轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
C．要提高氫氣的轉化率，可以采用增大二氧化碳的濃度或增大氣體壓強的方法；
D．根據v=$\frac{△c}{△t}$計算二氧化碳的平均反應速率，結合反應速率之比等于化學方程式計量數之比計算得到氫氣反應速率．

解答 解：A．CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1，此反應是放熱反應，升高溫度，平衡左移，導致甲醇的物質的量減少，二氧化碳的物質的量增大，所以使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$的比值減小，故A錯誤；
B．達到平衡狀態(tài)時，CO₂的平衡轉化率=$\frac{1.00mol/L-0.25mol/L}{1.00mol/L}$×100%=75%，故B正確；
C．該反應是一個反應前后氣體體積減小的化學反應，增大反應氣體的壓強能使平衡向正反應方向移動，增大二氧化碳的濃度也能使平衡向正反應方向移動，從而提高氫氣的轉化率，故C錯誤；
D．從反應開始到平衡，二氧化碳的平均反應速率=$\frac{（1.00-0.25）mol/L}{10min}$=0.075 mol•L^-1•min^-1，速率之比等于化學方程式計量數之比，H₂的平均反應速率υ（H₂）=3V（CO₂）=3×0.075 mol•L^-1•min^-1=0.225mol•L^-1•min^-1，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了圖象分析，主要是反應速率、反應物轉化率、化學平衡影響因素等知識點，難度不大，注意外界條件對化學平衡的影響、化學反應速率的概念計算等問題．