Question

工业上正在研究利用CO₂来生产甲醇燃料，该方法的化学方程式为CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)  ∆H=－49.0kJ/mol，一定温度下，在三个容积均为3.0L的恒容密闭容器中发生该反应：

容器		起始物质的量／mol	平衡物质的量／mol
编号	温度／℃	CO2(g)	H2(g)	CH3OH(g)	H2O(g)
Ⅰ	T1	3	4	0.5	0.5
Ⅱ	T1	1.5	2
Ⅲ	T2	3	4	0.8	0.8

下列有关说法不正确的是

A．若经过2min容器I中反应达平衡，则2min内平均速率V(H₂)=0.25 mol／(L·min)

B．达到平衡时，容器I中CO₂转化率的比容器Ⅱ的大

C．达到平衡时，容器Ⅲ中反应放出的热量比容器Ⅱ的2倍少

D．若容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中对应条件下的平衡常数分别为K₁、K₂、K₃，则K₁=K₂<K₃

Answer

C

【解析】

试题分析：A根据方程式可知每产生1mol的水会消耗3mol的H2。由于反应达到平衡时产生水的物质的量是0.5mol，所以消耗的H2的物质的量是1. 5mol，所以2min内平均速率V(H2)= 1.5mol ÷3.0L÷2min=0.25 mol／(L·min)，正确；B．容器I、容器Ⅱ反应的温度相同，由于反应物的物质的量容器I>容器Ⅱ，及压强: 容器I>容器Ⅱ,增大压强平衡向气体体积减小的正反应方向移动，所以达到平衡时，容器I中CO2转化率的比容器Ⅱ的大，正确；C．对于容器Ⅰ、Ⅲ来说，反应物的开始浓度相同，达到平衡时，Ⅲ的生成物浓度大，说明平衡正向移动，由于该反应的正反应是放热反应，所以根据平衡移动原理：降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，因此温度容器Ⅲ<容器Ⅰ。由于容器Ⅲ中温度低于容器Ⅰ,加入平衡不发生移动，因为Ⅲ物质的量浓度是Ⅰ的2倍，反应放热是容器Ⅱ的2倍，而平衡正向移动，使反应放出的热量比2倍要多，错误；D．若容器Ⅰ、Ⅱ是温度相同，所以平衡常数相同，而容器Ⅲ中对应温度低，降低温度，平衡正向移动，化学平衡常数增大，所以三个容器在该反应条件下的平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1=K2