目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和4mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
（1）從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
．
（3）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
CD
CD
．
A．升高溫度                    B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O（g）從體系中分離        D．再充入1mol CO2和4mol H2
（4）如果在相同的容器中事先充入1mol CH3OH和1mol H2O，為了使反應(yīng)達(dá)到的化學(xué)平衡和上述一樣，則起始還需加入H2的物質(zhì)的量為
1mol
1mol
．
分析：（1）由圖可知，10min到達(dá)平衡，平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.75mol/L，根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比氫氣的濃度變化量，根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算v（H2）；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
（3）使n（CH3OH）/n（CO2）應(yīng)采取措施，使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量；
（4）在相同的容器中事先充入1mol CH3OH和1mol H2O，為了使反應(yīng)達(dá)到的化學(xué)平衡和上述一樣，與原平衡為等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（CO2）=1mol，n（H2）=4mol，據(jù)此計(jì)算．
解答：解：（1）由圖可知，10min到達(dá)平衡，平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.75mol/L，由方程式CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O可知，氫氣的濃度變化等于甲醇的濃度變化量為0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H2）=
2.25mol/L
10min
=0.225mol/（L?mon），
故答案為：0.225；
（2）反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)k=
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
，
故答案為：
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
；
（3）使n（CH3OH）/n（CO2）應(yīng)采取措施，使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，
A、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，n（CH3OH）/n（CO2）減小，故A錯(cuò)誤，
B、充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，容器的容積不變，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動(dòng)，n（CH3OH）/n（CO2）不變，故B錯(cuò)誤，
C、將H2O（g）從體系中分離，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故C正確，
D、再充入1mol CO2和4mol H2，相當(dāng)于充入1mol CO2和3mol H2，達(dá)平衡后再通入1molH2．等效為增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，n（CH3OH）/n（CO2）增大，再通入1molH2，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正確；
故答案為：CD；
（4）在相同的容器中事先充入1mol CH3OH和1mol H2O，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊得到n（CO2）=1mol，n（H2）=3mol，使反應(yīng)達(dá)到的化學(xué)平衡與原平衡相同，故起始還需加入H2的物質(zhì)的量為4mol-3mol=1mol，
故答案為：1mol．
點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算與影響因素、平衡常數(shù)等，難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，注意（4）中對(duì)等效平衡規(guī)律的掌握．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2008?安慶模擬）Ⅰ．由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用，引起了各國(guó)的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），如右上圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．
（1）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：T1℃時(shí)，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如右下圖所示．從反應(yīng)開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v（H2）=
0.225
0.225
mol?L-1?min-1．
（2）該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
5.3
5.3
．
（3）溫度變?yōu)門2℃（T1＞T2），平衡常數(shù)K
增大
增大
（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（4）不能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
D
D
．
A．容器中壓強(qiáng)不變        B．混合氣體中  c（CO2）不變
C．v正（H2）=v逆（H2O）    D．c（CO2）=c（CO）
（5）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有
CD
CD
．
A．升高溫度；      B．加入催化劑；    C．將H2O（g）從體系中分離；
D．再充入1molCO2和3molH2；   E．充入He（g），使體系總壓強(qiáng)增大．
Ⅱ．在溫度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H+）=10-amol/L，c（OH-）=10-bmol/L，已知a+b=12
該溫度下水的離子積Kw=
1×10-12
1×10-12
；t
大于
大于
25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．向該溶液中逐滴加入pH=c的鹽酸（t℃），測(cè)得混合溶液的部分pH如表所示．
序號(hào) NaOH溶液的體積/mL 鹽酸的體積/mL 溶液的pH
① 20.00 0.00 8
② 20.00 20.00 6
假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略不計(jì)，則c為
4
4
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

以煤為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1．
①該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進(jìn)行（填“能”或“不能”）；
②一定溫度下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bd
bd
（填字母，下同）．
a．容器中的壓強(qiáng)不變        b．1mol H-H鍵斷裂的同時(shí)，斷裂2mol H-O鍵
c．c（CO）=c（H2）        d．密閉容器的容積不再改變
③若在一容積不變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，充入N2，則平衡
不
不
（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)．
若在一容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，充入N2，則平衡
正向
正向
（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)．
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 6
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實(shí)驗(yàn)1中以v（CO2）表示的反應(yīng)速率為
0.13mol/（L．min）
0.13mol/（L．min）
（取小數(shù)點(diǎn)后兩位）；
②該反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)2的化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.17
0.17
（取兩位有效數(shù)字）
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是
c
c
（填寫序號(hào)字母）．
a．及時(shí)分離出CH3OH氣體                
b．適當(dāng)升高溫度
c．保持容器的容積不變，再充入1mol CO2和3mol H2
d．選擇高效的催化劑．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用，引起了各國(guó)的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．

（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-（n-m）kJ?mol?1
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-（n-m）kJ?mol?1
．
（2）關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是
C
C
．
A．△H＞0，△S＞0                 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0                 D．△H＜0，△S＞0
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為：
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
．
（4）溫度降低，平衡常數(shù)K
增大
增大
（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（5）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示．從反應(yīng)開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v （H2）=
0.225mol/（L．min）
0.225mol/（L．min）
．
（6）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有
C
C
．
A．升高溫度                      B．加入催化劑
C．將H2O（g）從體系中分離          D．充入He（g），使體系總壓強(qiáng)增大．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過(guò)程．
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ?mol-1，
一定溫度下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bc
bc
  （填字母序號(hào)）．
a．容器中的壓強(qiáng)不變        b．1mol H-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH-O鍵
c．v正（CO）=v逆（H2O）    d．c（CO）=c（H2）
（2）830K時(shí)，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
試回答下列問(wèn)題：
①若起始時(shí)c（CO）=2mol?L-1，c（H2O）=3mol?L-1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
．
②在相同溫度下，若起始時(shí)c（CO）=1mol?L-1，c（H2O）=2mol?L-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H2的濃度為0.5mol?L-1，則此時(shí)該反應(yīng)v（正）
大于
大于
v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）
③若降低溫度，該反應(yīng)的K值將
增大
增大
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c（CH3OH）增大的是
cd
cd
．
a．升高溫度
b．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
c．將H2O（g）從體系中分離出來(lái)
d．再充入1mol CO2和3mol H2．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了普遍的重視．

（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．
①該反應(yīng)是
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？
否
否
（填“是”或“否”）．
（2）若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示（實(shí)線）．
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5
．
②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2中虛線所示，曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
升高溫度
升高溫度
，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
．
③下列措施中能使H2轉(zhuǎn)化率增大的是
CD
CD
．
A．升高溫度    B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大     C．將H2O（g）從體系中分離出來(lái)    D．再充入3mol CO2
（3）如將CO2與H2以1：4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4．
已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ?mol-1
H2（g）+
12
O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ?mol-1
寫出CO2（g）與H2（g）反應(yīng)生成CH4（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ?mol-1
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ?mol-1
．

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