Question

【題目】現有容積均為2 L的甲、乙恒容密閉容器，向甲中充入1.5 mol CO2和3 mol H2，乙中充入2 mol CO2、3 mol H2，一定條件下僅發生反應：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g),實驗測得反應體系中CO2的平衡轉化率與溫度的關系曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.該反應的ΔH＞0

B.曲線Ⅱ表示甲容器中CO2的平衡轉化率與溫度的關系

C.500 K時，該反應的化學平衡常數為200

D.700 K時，若在上述密閉容器中充入0.9 mol CO2、1.2 mol H2、0.1 mol CH3OH、0.1mol H2O，則達到平衡時，H2的體積分數大于

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．隨著溫度升高，CO2平衡轉化率降低，表明溫度升高不利于反應正向進行，所以反應為放熱反應，該反應的ΔH＜0，故A錯誤；

B．相同溫度下，平衡常數不變，曲線Ⅰ中CO2的平衡轉化率高，甲和乙相比，相同條件下乙中二氧化碳的濃度大，曲線Ⅰ表示甲容器中CO2的平衡轉化率與溫度的關系，故B錯誤；

C．如圖所示，曲線Ⅰ代表甲容器的反應，500 K時，CO2的平衡轉化率為60%，根據反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，則平衡時n(CO2)= 1.5 mol×(1-60%)=0.6mol，n(H2)=3mol -3×1.5 mol×60%=0.3 mol，n(CH3OH)= n(H2O)=0.9mol，該反應的化學平衡常數為K==200，故C正確；

D．如圖所示，曲線Ⅱ代表乙容器的反應，700 K時，乙容器中CO2的平衡轉化率為20%，根據反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，則平衡時n(CO2)=2mol×(1-20%)=1.6mol，n(H2)=3mol -3×2 mol×20%=1.8 mol，n(CH3OH)= n(H2O)=0.4mol，此時H2的體積分數==，若在上述密閉容器中充入0.9 mol CO2、1.2 mol H2、0.1 mol CH3OH、0.1mol H2O，此時密閉容器中n(CO2)=2.5mol，n(H2)=3mol，n(CH3OH)= n(H2O)=0.5mol，與原平衡初始相比，氫氣的物質的量不變，其他組分增加，相當于增大了密閉容器的壓強，平衡正向移動，則達到平衡時，H2的體積分數大于，故D正確；

答案選CD。