Question

（8分）由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發(fā)利用，引起了各國(guó)的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJ·mol^－1)的變化。

（1）關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是          。(填字母)
A．△H>0，△S>0        B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S<0        D．△H<0，△S>0
（2）該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為                     。
（3）溫度降低，平衡常數(shù)K            (填“增大”、“不變”或“減小”)。
（4）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)問(wèn)變化如下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H₂)為         mol·L^－1·min^－1。

（5）下列措施中能使（4）中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的有           。(填字母)
A．升高溫度     
B．加入催化劑   
C．將H₂O(g)從體系中分離
D．再充入1molCO₂和3molH₂   
E．充入He(g)，使體系總壓強(qiáng)增大

Answer 1

（8分）（1）C （2分）（2）（1分）（3）增大（1分）（4） 0.225 （2分）（5）CD（2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，正反應(yīng)是體積減小的，即△S＜0；根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以是放熱反應(yīng)，△H＜0，答案選C。
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝。
（3）正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，K值增大。
（4）根據(jù)圖像可知，平衡時(shí)生成0.75mol甲醇，所以消耗氫氣的物質(zhì)的量是2.25mol，則氫氣的平均反應(yīng)速率是。
（5）升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，n(CH₃OH)/n(CO₂)減��；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，n(CH₃OH)/n(CO₂)不變；將H₂O(g)從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，n(CH₃OH)/n(CO₂)增大；再充入1molCO₂和3molH₂，相當(dāng)于是加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，n(CH₃OH)/n(CO₂)增大；
充入He(g)，使體系總壓強(qiáng)增大，但平衡不移動(dòng)，n(CH₃OH)/n(CO₂)不變，答案選CD。
考點(diǎn)：考查反應(yīng)熱、熵值、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率以及外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，難度不大，所以基礎(chǔ)性試題的考查，試題難易適中，屬于中等難度的試題。該題原理培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范答題、審題能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，也有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。