Question

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇．为探究反应原理，先进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1.00mol CO₂和3.00mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.00kJ/mol测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
（1）从反应开始到平衡，氢气的平均速率v（H₂）=

 

（2）该反应的平衡常数表达式为

 

（3）下列措施中能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大的是

 

．
A．升高温度                      B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H₂O（g）从体系中分离         D．再充入1.00mol CO₂和3.00mol H₂．

Answer 1

考点：化学反应速率和化学计量数的关系,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式可知氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量3倍为2.25mol/L，根据v=

△c

△t

计算v（H₂）；（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；
（3）能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量．

解答： 解：（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H₂）=

2.25mol

10min

=0.225mol/（L?mon），故答案为：0.225mol/（L?mon）；
（2）反应CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）的平衡常数K=

c(CH3OH)c(H2O)

c(CO2)c3(H2)

，故答案为：K=

c(CH3OH)c(H2O)

c(CO2)c3(H2)

；
（3）能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大，使平衡向正反应移动，则．
A．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，比值减小，故A错误；
B．充入He（g），使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，比值不变，故B错误；
C．将H₂O（g）从体系中分离，平衡向正反应移动，比值增大，故C正确；
D．再充入1mol CO₂和3mol H₂，等效为增大压强，平衡向正反应移动，比值增大，故D正确；
故答案为：CD．

点评：本题考查反应速率计算、化学平衡的影响因素、平衡常数等，题目难度中等，注意基础知识的掌握，把握图象的分析是解答的关键．