Question

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO₂，引起了各國(guó)的普遍關(guān)注
（1）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1L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol 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?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

 

mol/（L?min）．氫氣的轉(zhuǎn)化率為

 

．
②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(qiáng)增大
C．將H₂O（g）從體系中分離     D．再充入1mol CO₂和3mol H₂
（2）工業(yè)上也可以用CO和H₂合成甲醇，反應(yīng)原理為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-128.8kJ/mol，在溫度不變的情況下，若在增大容器體積的同時(shí)不斷充入氫氣，使H₂的濃度保持不變，則平衡

 

；
A．向正反應(yīng)方向移動(dòng)   B．向逆反應(yīng)方向移動(dòng)   C．不移動(dòng)      D．無(wú)法判斷
作出此判斷的理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）①根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算氫氣反應(yīng)速率，根據(jù)氫氣的平衡濃度判斷轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量，進(jìn)而可計(jì)算轉(zhuǎn)化率；
②要使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）根據(jù)濃度對(duì)平衡的影響判斷．

解答： 解：（1）①利用三段式解題法計(jì)算
               CO₂（g）+3H₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g），
開(kāi)始（mol/L）：1        3                 0        0
變化（mol/L）：0.75    2.25              0.75      0.75
平衡（mol/L）：0.25    0.75              0.75      0.75
從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

2.25mol/L

10min

=0.225 mol?L^-1?min^-1，
氫氣的轉(zhuǎn)化率=

2.25

3

=75%，
故答案為：0.225；75%；
②要使n（CH₃OH）/n（CO₂）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n（CH₃OH）/n（CO₂）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)，n（CH₃OH）/n（CO₂）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)，n（CH₃OH）/n（CO₂）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n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故D正確．
故答案為：CD；
（2）在溫度不變的情況下，若在增大容器體積的同時(shí)不斷充入氫氣，使H₂的濃度保持不變，體積變大時(shí)CH₃OH、CO的濃度成成比例減小，所以

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

的值不變等于K的值，即平衡不移動(dòng)，故選C，
故答案為：C；K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

，CH₃OH、CO成比例減小，c（H₂）不變，則K不變．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡計(jì)算以及平衡移動(dòng)等問(wèn)題，題目難度較大，尤其是第（2）問(wèn)題根據(jù)平衡常數(shù)判斷平衡移動(dòng)，對(duì)學(xué)生的思維能力要求較高．