Question

将CO₂转化成甲醇燃料是减排，环保的一种科学方法，其原理
为：CO₂（g）+3H₂（g）

一定条件

CH₃OH（g）+H₂O（g）；
△H＜0500℃时，在体积为lL的固定容积密闭容器中充人
lmol CO₂，3mol H₂，测得CO₂浓度与甲醇浓度随时间变
化如图所示；从中得出下列结论中错误的（　　）

• A、曲线x表示可以CH₃OH浓度变化，曲线Y表示CO₂浓度变化
• B、从反应开始到平衡，氢气的反应速率v（H₂）=0.225mol/（L?min）
• C、平衡时H₂的转化率为75%
• D、该反应的平衡常数K=3

Answer 1

分析：A．随反应进行反应物的浓度降低，生成物的浓度增大，结合浓度变化量之比等于化学计量数之比判断；
B．X表示甲醇，根据v=

△c

△t

计算v（CH₃OH），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
C．根据甲醇的浓度变化量计算△c（氢气），进而计算参加反应氢气的物质的量，氢气转化率=

参加反应氢气物质的量

氢气的起始物质的量

×100%；
D．利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算．

解答：解：A．曲线x随反应进行浓度增大，表示生成物的浓度变化，曲线Y随反应进行浓度减小，表示反应物浓度变化，且X、Y的浓度变化量之比为1：1，故曲线x表示可以CH₃OH浓度变化，曲线Y表示CO₂浓度变化，故A正确；
B．X可以表示甲醇，则v（CH₃OH）=

0.75mol/L

10min

=0.075mol/（L?min），再根据速率之比等于化学计量数之比，故v（H₂）=3v（CH₃OH）=0.225mol/（L?min），故B正确；
C．X可以表示甲醇，其浓度变化量=0.75mol/L，故△c（氢气）=3×0.75mol/L=2.25mol/L，则参加反应的氢气的物质的量=1L×2.25mol/L=2.25mol，故氢气的转化率=

2.25mol

3mol

×100%=75%，故C正确；
D．X可以表示甲醇，其浓度变化量=0.75mol/L，则：
            CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）；
开始（mol/L）：1       3         0         0
变化（mol/L）：0.75    2.25      0.75      0.75
平衡（mol/L）：0.25    0.75      0.75      0.75
故平衡常数=

0.75×0.75

0.25×0.753

=5.3，故D错误，
故选D．

点评：本题考查物质的量浓度随时间变化曲线，涉及化学反应速率及化学平衡、平衡常数的计算，难度不大，注意对基础知识的全面掌握．