Question

【題目】降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為2L的恒容密閉容器中，充入2mol CO2和6mol 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(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示：

(1)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用CO2表示該反應(yīng)的平均速率ν(CO2)=________mol/(Lmin)；

(2)平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量濃度為_______mol/L；

(3)該條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______；

(4)下列措施中能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_______；

A．升高溫度 B．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

C．將H2O(g)從體系中分離出去 D．再充入1mol CO2和3mol H2

(5)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，不再維持恒容，充入氬氣保持壓強(qiáng)不變，平衡將_______(填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”)。

Answer 1

【答案】0.075 0.75 CD 逆向

【解析】

根據(jù)v= 計(jì)算(1)；根據(jù)三段式分析解答(2)(3)；

(4)要使增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

(5)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，不再維持恒容，充入氬氣保持壓強(qiáng)不變，體積增大，平衡向氣體體積增大的方向進(jìn)行，據(jù)此分析判斷。

(1)根據(jù)圖像，二氧化碳濃度減小了0.75mol/L，則v(CO2)==0.075mol/(Lmin)，故答案為：0.075；

(2) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，

開(kāi)始(mol/L)： 1 3 0 0

變化(mol/L)：0.75 2.250.75 0.75

平衡(mol/L)：0.25 0.750.750.75

氫氣的平衡濃度為0.75mol/L，故答案為：0.75；

(3)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，則K===，故答案為：；

(4)要使增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。A．因正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則減小，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)來(lái)說(shuō)，濃度沒(méi)有變化，平衡不移動(dòng)，不變，故B錯(cuò)誤；C．將H2O(g)從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方法移動(dòng)，增大，故C正確；D．再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原來(lái)基礎(chǔ)上縮小體積一半，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則增大，故D正確；故答案為：CD；

(5)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，不再維持恒容，充入氬氣保持壓強(qiáng)不變，體積增大，平衡向氣體體積增大的方向進(jìn)行，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，平衡逆向進(jìn)行，故答案為：逆向。