Question

（8分）过度排放CO₂会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)   ΔH>0，

经测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=                     ；

（2）该反应的平衡常数表达式K =            ；

（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是          （多选扣分）

a．容器中压强不变                 b．v正(H₂)＝v逆(H₂O)

c．混合气体中c(H₂O)不变           d．c(CO₂)＝c(CH₃OH)

（4）下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是        （填字母）。

a．升高温度                       b．将CH₃OH(g)及时液化抽出

c．选择高效催化剂                 d．再充入H₂O(g)

Answer

（1）0.075mol/(L·min) （2）K= [CH3OH][H2O]/[CO2][H2]3 （3）ac（4）ab

【解析】

试题分析：（1）、v(CO2)=△c/△t=（1 mol/L -0.25 mol/L ）/10 min =0.075mol/(L·min)（2）根据化学方程式可知：K= c(CH3OH) c( H2O)/ c(CO2) c(H2)3 （3）、a、此反应前后化学计量数不相等，如果容器中压强不变，则说明达到化学平衡状态，正确；b、因为两者计量数不相等，v正(H2)＝v逆(H2O) 不能说明达到化学平衡状态，错误；c、混合气体中c(H2O)不变说明达到化学平衡状态，正确； d、c(CO2)＝c(CH3OH)不能说明达到化学平衡状态，错误，选ac。（4）、a、该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，正确；b、将CH3OH(g)及时液化抽出，降低了产物浓度，平衡向正反应方向移动，正确；c、选择高效催化剂不影响平衡移动，错误；d、再充入H2O(g)提高了产物的浓度，平衡向逆反应方向移动，错误，选ab。

考点：平均反应速率计算、平衡常数及影响平衡移动的因素。