Question

在体积恒定的密闭容器中，充入2mol CO₂和5mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol．测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示：
（1）从反应开始到第10min，H₂的转化率为

 

，在该条件下，反应的平衡常数K=

 

，如果在某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使c（CO₂）=1.00mol/L，c（H₂）=0.40mol/L，c（CH₃OH）=c（H₂O）=0.80mol/L，则平衡

 

（选填序号）．
a．向正向移动     b．向逆向移动
c．不移动         d．无法确定平衡移动方向
（2）下列措施中能使

n(CH3OH)

n(CO2)

增大的是

 

（选填序号）．
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l mol CH₃OH（g）

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）由图象可知v（CO₂），根据反应速率之比等于化学计量数之比计算氢气的反应速率，计算出平衡时各物质的浓度，根据平衡常数表达式计算，结合浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向；
（2）为使甲醇与二氧化碳的物质的量比值增大，应使平衡向正反应方向移动，或增加甲醇的物质的量．

解答： 解：（1）由图象可知，二氧化碳起始浓度为1mol/L，则体积为2L，在这段时间内，反应消耗的CO₂为2L×0.75mol/L=1.5mol，消耗氢气物质的量=3×1.5mol=4.5mol；则氢气转化率=

4，5mol

5mol

×100%=90%，
       CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始：2mol      5mol        0         0
转化：1.5mol   4.5mol      1.5mol    1.5mol
平衡：0.5mol   0.5mol     1.5mol    1.5mol
所以：达到平衡时，c（CO₂）=0.25mol/L，c（H₂）=0.25mol/L，c（CH₃OH）=0.75mol/L，c（H₂O）=0.75mol/L，
在该条件下，反应的平衡常数K的值=

0.75×0.75

0.25×0.253

=144，只改变浓度，使c（CO₂）=1.00mol/L，c（H₂）=0.40mol/L，c（CH₃OH）=c（H₂O）=0.80mol/L，
则此时Qc=

0.8×0.8

1×0．43

=10＜K，则平衡向正反应方向移动，故选a；
故答案为：90%；144；a；
（2）a、升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇与二氧化碳的物质的量比值减小，故a错误；
b、充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质没有影响，平衡不移动，二者比值不变，故b错误；
c、将H₂O（g）从体系中分离，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，二者比值变大，故c正确；
d、再充入l mol CH₃OH（g），反应虽然向逆反应方向移动，但反应的比增加的少，二者比值增大，故d正确．
故答案为：cd．

点评：本题考查化学平衡的有关计算，本题难度不大，做题时注意平衡常数的计算和应用．