Question

(本题共8分)将2molCO₂和6molH₂充入容积为3L的密闭容器中，在一定温度和压强条件下发生了下列反应：CO₂(g)+3H₂ (g) CH₃OH(g)+H₂O(g) +49.0 kJ。反应在2分钟时达到了平衡。

（1）．用H₂与CO₂浓度的变化表示该反应的速率，以它们的速率表示反应达到平衡的关系式是_____________________。 

（2）．当改变反应的某一个条件，平衡一定向正反应方向移动的是__________。

a．逆反应速率先增大后减少         b．正反应速率先增大后减少

c．某反应物的体积百分含量减小     d．化学平衡常数K值增大

（3）．达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物中CH₃OH的“物质的量分数”变化情况如图所示，关于温度（T）和压强（P）的关系判断正确的是          (填序号)。

A．P₃＞P₂     T₃＞T₂    B．P₂＞P₄      T₄＞T₂

C．P₁＞P₃     T₁＞T₃     D．P₁＞P₄      T₂＞T₃  

（4）．平衡时，测得H₂O(g)的物质的量分数为0.30，则用H₂O(g)的物质的量浓度变化来表示该反应在2分钟内的平均反应速率为            mol ∙ L^-1∙ min^-1。

Answer

（1）．3υ(CO2)正=υ(H2)逆，或3υ(CO2) 逆=υ(H2)正                  (2分)

（2）．b、d                                           (2分)

（3）．C、D                                          (2分)

（4）．0.25                                           (2分)

【解析】（1）.因为速率之比是相应的化学计量数之比，所以答案是3υ(CO2)正=υ(H2)逆，或3υ(CO2) 逆=υ(H2)正。

（2）.只要正反应速率大于逆反应速率，平衡就向正反应方向移动，所以b正确，a不正确。向正反应方向移动，则平衡常数一定增大，d正确。反应物的体积分数减小，平衡也可能向逆反应方向移动，例如通过降低反应物的浓度。答案选bd。

（3）由于反应是体积减小的放热的可逆反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲醇的含量降低。增大压强平衡向正反应方向移动，甲醇的含量增大。因此选项CD正确，答案选CD。

（4）.设生成水蒸气是xmol，则反应后的物质的量是8－2x，所以有（8－2x）×0.3＝x，解得x＝1.5mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以水蒸气的反应速率是