Question

降低大氣中CO₂的含量和有效地開發(fā)利用CO₂成為研究的主要課題，在容積為1L的密閉容器，充入1molCO₂和3molH₂ ．在溫度500℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0．
CH₃OH的濃度隨時(shí)間變化如圖．回答有關(guān)問題：
（1）從反應(yīng)開始到20分鐘時(shí)，CO₂的平均速率v（CO₂）=

 

；
（2）從30分鐘到35分鐘達(dá)到新的平衡，改變的條件可能是

 

．
A．增大壓強(qiáng)   B．加入催化劑
C．升高溫度   D．增大反應(yīng)物的濃度．
（3）如果在30分鐘時(shí)，再向容器中充入1molCO₂和3molH₂ ，保持溫度不變，達(dá)到新平衡時(shí)，H₂

 

的濃度3 mol?L^-1 （填“＞”“=”或“＜”）；
（4）列式計(jì)算該反應(yīng)在35分鐘達(dá)到新平衡時(shí)的平衡常數(shù)（保留2位數(shù)）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：

分析：（1）20min時(shí)甲醇的濃度為0.50mol/L，根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算出CO₂的濃度變化，再計(jì)算出CO₂的平均反應(yīng)速率；
（2）平衡正向移動(dòng)了，從影響平衡移動(dòng)的因素考慮；
（3）從濃度和平衡移動(dòng)的角度分析；
（4）用三段式法求算，代入K的計(jì)算公式計(jì)算即可，K=

c(CH3OH)?C(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

；

解答： 解：（1）根據(jù)圖象可知，20min時(shí)甲醇的濃度為0.50mol/L，則CO₂的濃度變化為0.50mol/L，v（CO₂）=

0.5mol/L

20min

=0.025mol/（L?min），
故答案為：0.025mol/（L?min）；
（2）30分鐘后，平衡正向移動(dòng)．
A、從30分鐘到35分鐘時(shí)，若增大壓強(qiáng)，需要縮小容器體積，甲醇濃度變化不會(huì)逐漸變化，應(yīng)該立即變化，故A錯(cuò)誤；
B、加入催化劑，不影響平衡移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、升溫，平衡逆向移動(dòng)，甲醇濃度減小，故C錯(cuò)誤；
D、增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)，甲醇濃度增大，故D正確．
故選D；
（3）若平衡不移動(dòng)時(shí)，反應(yīng)物濃度加倍，生成甲醇濃度也加倍為1mol/L，本反應(yīng)中，增大反應(yīng)物的量，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，達(dá)到新的平衡后，甲醇濃度應(yīng)大于1mol/L，
故答案為：＞；
（4）CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）
反應(yīng)前（mol/L）    1        3                0         0
反應(yīng)了（mol/L）   0.70     0.21             0.70     0.70
平衡后（mol/L）   0.30     0.79              0.70     0.70
K=

c(CH3OH)?C(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

=

0.70×0.70

0.30×0.793

=0.15mol^-2?L²
故答案為：0.15 mol^-2．L²；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的移動(dòng)，結(jié)合圖象考查，是高考考查的熱點(diǎn)，本題信息量大，且難度也較大，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，注意在（2）中合理分析圖象中壓強(qiáng)變化引起的氣體濃度變化情況．