已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol−1。一定条件下...
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已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol−1。一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如下图所示。下列叙述中,正确的是( )
A. 升高温度能使n(CH3OH)/n(CO2)增大
B. 反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C. 3min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D. 从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.075mol·L−1·min−1
【回答】
【*】B
【解析】
【分析】
从勒夏特列原理、化学反应速率计算的角度进行分析。
【详解】A、该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,CH3OH物质的量减小,CO2的物质的量增大,该比值减小,故A错误;
B、根据图像,达到平衡时消耗c(CO2)=(1.00-0.25)mol·L-1=0.75mol·L-1,则CO2的转化率为0.75/1.00×100%=75%,故B正确;
C、3min时没有达到平衡,即CO2的表示的正反应速率不等于CH3OH表示的逆反应速率,故C错误;
D、根据化学反应速率数学表达式,v(CH3OH)=0.75/10mol/(L·min)=0.075mol/(L·min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,即v(H2)=3v(CH3OH)=3×0.075mol/(L·min)=0.225mol/(L·min),故D错误。
【点睛】易错点是选项C,3min时CH3OH和CO2浓度相等,两者浓度相等并不能说明反应达到平衡,根据化学平衡状态的定义,应是组分的浓度不再改变。
知识点:化学平衡单元测试
题型:选择题
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