Question

將CO₂轉(zhuǎn)化成甲醇燃料是減排，環(huán)保的一種科學(xué)方法，其原理
為：CO₂（g）+3H₂（g）

一定條件

CH₃OH（g）+H₂O（g）；
△H＜0500℃時(shí)，在體積為lL的固定容積密閉容器中充人
lmol CO₂，3mol H₂，測(cè)得CO₂濃度與甲醇濃度隨時(shí)間變
化如圖所示；從中得出下列結(jié)論中錯(cuò)誤的（　�。�

• A、曲線x表示可以CH₃OH濃度變化，曲線Y表示CO₂濃度變化
• B、從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的反應(yīng)速率v（H₂）=0.225mol/（L?min）
• C、平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為75%
• D、該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=3

Answer 1

分析：A．隨反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比判斷；
B．X表示甲醇，根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（CH₃OH），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
C．根據(jù)甲醇的濃度變化量計(jì)算△c（氫氣），進(jìn)而計(jì)算參加反應(yīng)氫氣的物質(zhì)的量，氫氣轉(zhuǎn)化率=

參加反應(yīng)氫氣物質(zhì)的量

氫氣的起始物質(zhì)的量

×100%；
D．利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算．

解答：解：A．曲線x隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大，表示生成物的濃度變化，曲線Y隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小，表示反應(yīng)物濃度變化，且X、Y的濃度變化量之比為1：1，故曲線x表示可以CH₃OH濃度變化，曲線Y表示CO₂濃度變化，故A正確；
B．X可以表示甲醇，則v（CH₃OH）=

0.75mol/L

10min

=0.075mol/（L?min），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（H₂）=3v（CH₃OH）=0.225mol/（L?min），故B正確；
C．X可以表示甲醇，其濃度變化量=0.75mol/L，故△c（氫氣）=3×0.75mol/L=2.25mol/L，則參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量=1L×2.25mol/L=2.25mol，故氫氣的轉(zhuǎn)化率=

2.25mol

3mol

×100%=75%，故C正確；
D．X可以表示甲醇，其濃度變化量=0.75mol/L，則：
            CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）；
開(kāi)始（mol/L）：1       3         0         0
變化（mol/L）：0.75    2.25      0.75      0.75
平衡（mol/L）：0.25    0.75      0.75      0.75
故平衡常數(shù)=

0.75×0.75

0.25×0.753

=5.3，故D錯(cuò)誤，
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化曲線，涉及化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡、平衡常數(shù)的計(jì)算，難度不大，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．