Question

【題目】碳循環(huán)可以通過下列途徑：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) +49.0kJ，在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在兩種不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測得CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時間變化情況如圖所示：

（1）前5 min內(nèi)實(shí)驗(yàn)①的平均反應(yīng)速率v(H2)=_____mol/(Lmin)。

（2）能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________（填編號）。

a．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化

b．單位時間內(nèi)每消耗3 mol H2，同時生成1 mol H2O

c．CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

d．v逆(CO2) =3v正(H2)

（3）與①相比，②僅改變一種反應(yīng)條件，所改變的條件是____________，判斷的理由_______________________________________________________。

（4）在一定溫度下，把2.0 LCO2和6.0 LH2通入一個帶活塞的體積可變的密閉容器中，活塞的一端與大氣相通，反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得混合氣體為7.0 L。若需控制平衡后混合氣體為6.5 L，則可采取的措施是_____；欲使反應(yīng)的K減小，可以采取的措施是_____。

Answer 1

【答案】0.165 ac 增大壓強(qiáng) 因?yàn)榕c①相比，②的反應(yīng)速率增大，平衡正向移動，符合增大壓強(qiáng)的情況 降溫 升溫。

【解析】

（1）根據(jù)三段式：

從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=，故答案為：0.165；

（2）a. 該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生改變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化，明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡，a正確；

b. 單位時間內(nèi)每消耗3molH2，同時生成1molH2O，都表示正反應(yīng)速率，不能說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡，b錯誤；

c. CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡，c正確；

d. 不是 v逆(CO2) =3v正(H2)，是3v逆(CO2)=v正(H2)，該式子表示的都是反應(yīng)物的速率，且等于計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)不管達(dá)沒達(dá)到平衡狀態(tài)都存在該等式關(guān)系說明到達(dá)平衡，d錯誤；故答案為：ac；

（3）②比①更早達(dá)到平衡，且與①相比，達(dá)到平衡時，甲醇的濃度較大，說明與①相比，②的平衡正向移動，則改變的條件是：增壓；原因是：因?yàn)榕c①相比，②的反應(yīng)速率增大，平衡正向移動，符合增大壓強(qiáng)的情況，不能是升溫，升溫平衡逆向移動，與圖像不符，故答案為：增大壓強(qiáng)；因?yàn)榕c①相比，②的反應(yīng)速率增大，平衡正向移動，符合增大壓強(qiáng)的情況。

（4）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) +49.0kJ，該反應(yīng)為正反應(yīng)放熱的反應(yīng)，且反應(yīng)前后體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得混合氣體為7.0 L，若需控制平衡后混合氣體為6.5 L，則可采取的措施是降溫；欲使反應(yīng)的K減小，即平衡逆向移動，則可以采取的措施是升溫，故答案為：降溫；升溫。