Question

在體積恒定的密閉容器中，充入2mol CO₂和5mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol．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)開始到第10min，H₂的轉(zhuǎn)化率為

 

，在該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

，如果在某一時(shí)刻保持溫度不變，只改變濃度，使c（CO₂）=1.00mol/L，c（H₂）=0.40mol/L，c（CH₃OH）=c（H₂O）=0.80mol/L，則平衡

 

（選填序號(hào)）．
a．向正向移動(dòng)     b．向逆向移動(dòng)
c．不移動(dòng)         d．無法確定平衡移動(dòng)方向
（2）下列措施中能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大的是

 

（選填序號(hào)）．
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l mol CH₃OH（g）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）由圖象可知v（CO₂），根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率，計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算，結(jié)合濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；
（2）為使甲醇與二氧化碳的物質(zhì)的量比值增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，或增加甲醇的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）由圖象可知，二氧化碳起始濃度為1mol/L，則體積為2L，在這段時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)消耗的CO₂為2L×0.75mol/L=1.5mol，消耗氫氣物質(zhì)的量=3×1.5mol=4.5mol；則氫氣轉(zhuǎn)化率=

4，5mol

5mol

×100%=90%，
       CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始：2mol      5mol        0         0
轉(zhuǎn)化：1.5mol   4.5mol      1.5mol    1.5mol
平衡：0.5mol   0.5mol     1.5mol    1.5mol
所以：達(dá)到平衡時(shí)，c（CO₂）=0.25mol/L，c（H₂）=0.25mol/L，c（CH₃OH）=0.75mol/L，c（H₂O）=0.75mol/L，
在該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值=

0.75×0.75

0.25×0.253

=144，只改變濃度，使c（CO₂）=1.00mol/L，c（H₂）=0.40mol/L，c（CH₃OH）=c（H₂O）=0.80mol/L，
則此時(shí)Qc=

0.8×0.8

1×0．43

=10＜K，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故選a；
故答案為：90%；144；a；
（2）a、升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲醇與二氧化碳的物質(zhì)的量比值減小，故a錯(cuò)誤；
b、充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，但對(duì)反應(yīng)物質(zhì)沒有影響，平衡不移動(dòng)，二者比值不變，故b錯(cuò)誤；
c、將H₂O（g）從體系中分離，生成物的濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二者比值變大，故c正確；
d、再充入l mol CH₃OH（g），反應(yīng)雖然向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但反應(yīng)的比增加的少，二者比值增大，故d正確．
故答案為：cd．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，本題難度不大，做題時(shí)注意平衡常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用．