Question

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視．
目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應(yīng)原理，進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3.25mol H₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測定CO₂、CH₃OH（g）和H₂O（g）的濃度隨時間變化如圖所示：
（1）從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

 

 mol/（L?min）
（2）該條件下CO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是

 

．
A．升高溫度B．恒容時充入氮氣 C．將水蒸氣從體系中分離D．用更有效的催化劑．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)三段式計算出反應(yīng)混合物各組分的濃度變化量、平衡時的濃度，根據(jù)v=

△c

△t

計算出v（H₂）；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義計算平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率；
（3）使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動分析；

解答： 解：（1）該工業(yè)方法制取甲醇原理為二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇和水，反應(yīng)方程式為
CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g），
根據(jù)三段式計算
                  CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）
開始（mol/L）：1       3.25           0          0
變化（mol/L）：0.75    2.25           0.75       0.75
平衡（mol/L）：0.25     1             0.75       0.75
從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

2.25mol/L

10min

=0.225mol/（L．min），故答案為：0.225mol/（L．min）；
（2）平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為

0.75mol/L

1mol/L

×100%=75%，故答案為：75%；
（3）使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動：
A．該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，n（CH₃OH）/n（CO₂）減小，故A錯誤；
B．充入氮氣，參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動，故B錯誤；
C．將H₂O（g）從體系中分離，生成物濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，故C正確；
D．用更有效的催化劑，平衡不移動，故D錯誤；
故答案為：C；

點評：本題考查較為綜合，涉及反應(yīng)速率、平衡移動等知識，題目難度中等，注意把握影響平衡移動的因素以及平衡移動方向的判斷．