Question

5．恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），測得其中CO₂和CH₃OH（g）濃度隨時間變化如圖．下列說法錯誤的是（　　）

• A． 該密閉容器的體積為1 L
• B． 反應達平衡，氫氣的轉化率為0.75
• C． 反應達平衡，氫氣平均反應速率0.075 mol/（L•min）
• D． CO₂或H₂O物質的量不再改變時反應達平衡

Answer 1

分析 A．根據充入1mol CO₂和3mol H₂，結合圖象開始的CO₂濃度為1mol/L計算體積；
B．根據氫氣的轉化率=$\frac{轉化量}{起始量}$繼續計算；
C．根據反應速率v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO₂），再根據速率之比等于化學計量數之比計算v（H₂）；
D．CO₂或H₂O物質的量不再改變，即正逆反應速率相等．

解答 解：A．因為開始充入1mol CO₂和3mol H₂，根據圖象開始的CO₂濃度為1mol/L，所以該密閉容器的體積為1 L，故A正確；
B．根據圖象開始的CO₂濃度變化為1-0.25=0.75mol/L，所以根據CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），氫氣的濃度變化為0.75×3=2.25mol/L，所以氫氣的轉化率=$\frac{轉化量}{起始量}$=$\frac{2.25}{3}$=0.75，故B正確；
C．從反應開始到平衡，v（CO₂）=$\frac{1mol/L-0.25mol/L}{10min}$=0.075mol•L^-1•min^-1，速率之比等于化學計量數之比，故v（H₂）=3×0.075mol•L^-1•min^-1=0.225 mol•L^-1•min^-1，故C錯誤；
D．CO₂或H₂O物質的量不再改變，即正逆反應速率相等，則反應達平衡，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學平衡圖象及其相關計算等，難度中等，注意利用圖象進行計算判斷．