Question

为实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项课题是如何将CO₂转化为可利用资源。目前，工业上常用CO₂来生产燃料甲醇。现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH＝－49.0 kJ/mol。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①该反应的平衡常数表达式K＝          ；

②从反应开始到平衡时，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH)＝               （注明单位）；H₂的转化率＝             ；

③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是    

A．每消耗1mol CO₂的同时生成1mol CH₃OH          

B．CO₂、H₂、CH₃OH和H₂O的物质的量的比为1∶3∶1∶1

C．容器中气体的压强不再改变

D．容器中气体的密度不再改变  

④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是     

A．升高温度                    

B．将CH₃OH(g)从体系中分离  

C．使用高效催化剂             

D．恒温恒容再充入1 mol CO₂和3mol H₂

Answer

①

②0.075 mol·(L·min)－1；75%

③C ④ BD

【解析】

试题分析：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数表达式K＝；

②

v(CH3OH)＝=0.075 mol·(L·min)－1；H2的转化率＝75%；

③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是

A．每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH ，，一定平衡 ；

B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1∶3∶1∶1 ，不一定平衡；

C．反应前后气体的物质的量是变量，容器中气体的压强是变量，容器中气体的压强不再改变，一定平衡；

D．，密度是恒量，容器中气体的密度不再改变，不一定平衡；

④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是

A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动；

B．将CH3OH(g)从体系中分离，平衡正向移动。

C．使用高效催化剂 ，平衡不移动

D．恒温恒容再充入l mol CO2和3mol H2，相当于加压，平衡正向移动；

考点：本题考查化学反应限度、速率。