Question

隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇．為探究反應原理，先進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1.00mol CO₂和3.00mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.00kJ/mol測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．
（1）從反應開始到平衡，氫氣的平均速率v（H₂）=

 

（2）該反應的平衡常數(shù)表達式為

 

（3）下列措施中能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大的是

 

．
A．升高溫度                      B．充入He（g），使體系壓強增大
C．將H₂O（g）從體系中分離         D．再充入1.00mol CO₂和3.00mol H₂．

Answer 1

考點：化學反應速率和化學計量數(shù)的關系,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）由圖可知，10min到達平衡，平衡時甲醇的濃度變化為0.75mol/L，由方程式可知氫氣的濃度變化等于甲醇的濃度變化量3倍為2.25mol/L，根據v=

△c

△t

計算v（H₂）；（2）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
（3）能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大，使平衡向正反應移動，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量．

解答： 解：（1）由圖可知，10min到達平衡，平衡時甲醇的濃度變化為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

10min

=0.225mol/（L?mon），故答案為：0.225mol/（L?mon）；
（2）反應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：K=

c(CH3OH)c(H2O)

c(CO2)c3(H2)

；
（3）能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大，使平衡向正反應移動，則．
A．該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應移動，比值減小，故A錯誤；
B．充入He（g），使體系壓強增大，容器的容積不變，反應混合物的濃度不變，平衡不移動，比值不變，故B錯誤；
C．將H₂O（g）從體系中分離，平衡向正反應移動，比值增大，故C正確；
D．再充入1mol CO₂和3mol H₂，等效為增大壓強，平衡向正反應移動，比值增大，故D正確；
故答案為：CD．

點評：本題考查反應速率計算、化學平衡的影響因素、平衡常數(shù)等，題目難度中等，注意基礎知識的掌握，把握圖象的分析是解答的關鍵．