Question

當前研究CO₂的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義．
（1）某實驗將CO₂和H₂充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件（Ⅰ、Ⅱ）下，發(fā)生反應CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0KJ/mol，測得CH₃OH的物質的量隨時間變化如圖所示，回答下列問題：
①圖中a點正反應速率

 

（填“大于”、“等于”、或“小于”）逆反應速率．
②若容器容積不變，只改變下列某一措施可增大CO₂轉化率的是

 

 （選填序號）．
A．降低溫度
B．使用合適的催化劑
C．將CH₃OH從體系中分離出來
D．充入氦氣，使體系的總壓強增大
③曲線Ⅰ、Ⅱ的平衡常數大小關系為K_Ⅰ

 

K_Ⅱ（填“大于”、“等于”、或“小于”）
（2）將CO₂和焦炭作用生成CO，CO可以煉鐵等．
①已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0KJ/mol
C（石墨）+CO₂（g）═2CO（g）△H=+172.5KJ/mol
則一氧化碳還原氧化鐵的熱化學方程式為：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,熱化學方程式

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①圖象分析可知a點甲醇物質的量隨時間增大，說明反應正向進行；
②容器容積不變，只改變下列某一措施可增大CO₂轉化率，平衡正向進行，依據化學反應是氣體體積減小的放熱反應分析；
A．降低溫度，平衡正向進行，二氧化碳轉化率增大；
B．使用合適的催化劑，改變化學反應速率不能改變化學平衡；
C．將CH₃OH從體系中分離，平衡正向進行；
D．充入氦氣，使體系總壓強增大，各組分的濃度不變，平衡不動；
③圖象分析Ⅰ平衡時甲醇物質的量比Ⅱ平衡時甲醇物質的量大，Ⅱ達到平衡所需要的時間短，溫度高，平衡逆向進行，說明平衡常數減�。�
（2）①依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式．

解答： 解：（1）①根據圖象可知，a點甲醇物質的量正隨時間的增加而增大，說明反應向著正向進行，則a點正反應速率大于逆反應速率，
故答案為：大于；　
②A．該反應為放熱反應，降低溫度，化學平衡向著正向移動，二氧化碳的轉化率增大，故A正確；
B．使用合適的催化劑，催化劑能夠改變反應速率，但是催化劑不影響化學平衡，則二氧化碳的轉化率不變，故B錯誤；
C．將CH₃OH從體系中分離，反應物濃度減小，化學平衡向著正向移動，澤爾二氧化碳轉化率增大，故C正確；
D．充入氦氣，使體系總壓強增大，由于平衡圖象中各組分的濃度不變，則化學平衡不動，二氧化碳的轉化率不變，故D錯誤；
故答案為：AC；　
③根據圖象可知，Ⅰ曲線達到平衡時甲醇物質的量比Ⅱ平衡時甲醇物質的量大，且Ⅱ達到平衡所需要的時間短，說明Ⅱ的反應溫度大于Ⅰ，升高溫度后平衡逆向移動，則平衡常數減小，所以平衡常數大小為：K_Ⅰ＞K_Ⅱ，
故答案為：大于；
（2）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ?mol^-1
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律①-②×3得到：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ?mol^-1，
故答案為：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ?mol^-1．

點評：本題考查了化學平衡的影響因素分析、平衡常數的理解應用等知識，題目難度中等，注意掌握化學平衡及其影響因素，明確蓋斯定律的含義，能夠根據蓋斯定律及熱化學方程式寫出目標反應的熱化學方程式．