Question

工业上可用CO₂生产甲醇，反应为：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)。将6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如图实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H₂物质的量随时间的变化，下列说法正确的是(　　)

A.反应开始至a点时v(H₂)=1mol·L^-1·S^-1

B.若曲线I对应的条件改变是升高温度，则该反应△H＞0

C.曲线II对应的条件改变是降低压强

D.保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至1L，重新达平衡时则2mol·L^-1＜c(CH₃OH)＜8/3mol·L^-1

Answer

D

【解析】

A. 反应开始至a点时，故A错误；

B. 若曲线I对应的条件改变是升高温度，氢气量增大，平衡逆向移动，即逆向是吸热反应，正反应为放热反应即反应△H < 0，故B错误；

C. 曲线II达到平衡时比实线所需时间短，反应速率快，氢气量少，说明是正向移动，则对应的条件改变是加压，故C错误；

D. 反应达到平衡时n(H2) = 2mol，则Δn(H2) = 6mol，则Δn(CH3OH) = 2mol，生成的c(CH3OH) =1 mol·L−1，保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至1L，则c(CH3OH) =2 mol·L−1，平衡正向移动，重新达平衡时c(CH3OH) > 2 mol·L−1，根据方程式关系用极限思维，8mol H2全反应生成 mol CH3OH，最大浓度为 mol·L−1，又由于是可逆反应，反应不完全，因此重新达到平衡2 mol·L−1＜c(CH3OH)＜ mol·L−1，故D正确。

综上所述，答案为D。