Question

将CO₂转化为甲醇的原理为CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH <0。500 ℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO₂、3mol H₂，测得CO₂浓度与CH₃OH 浓度随时间的变化如图所示，从中得出的结论错误的是(    )

A. 曲线X可以表示CH₃OH(g)或H₂O(g)的浓度变化

B. 从反应开始到10min时，H₂的反应速率υ(H₂)=0.225 mol/(L·min)

C. 500 ℃时该反应的平衡常数K=3

D. 平衡时H₂ 的转化率为75%

Answer

C

【解析】A、随反应进行X的浓度增大，X表示生成物，由方程式可知CH3OH（g）、H2O（g）的浓度变化相等，曲线X可以表示CH3OH（g） 或H2O（g） 的浓度变化，选项A正确；B、Y的起始浓度为1mol/L，故Y表示二氧化碳，平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，故v（CO2）==0.075mol/（L﹒min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=3v（CO2）=3×0.075mol/（L﹒min）=0.225mol/（L﹒min），选项B正确；C、平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/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k==5.33，选项C错误；D、平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，二氧化碳的浓度变化量为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，由方程式可知氢气的浓度变化为3×0.75mol/L=2.25mol/L，氢气的转化率=×100%=75%，选项D正确。答案选D。