Question

20．為減小CO₂對環(huán)境的影響，在倡導(dǎo)“低碳”的同時，還需加強(qiáng)對CO₂創(chuàng)新利用的研究．已知：CO₂（g）+3H₂（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol．T1℃時，向體積為1L的恒容密閉容器中充入l mol CO₂和3mol H₂測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化的曲線如圖所示，且平衡時體系壓強(qiáng)為p₁．下列敘述中不正確的是（　　）

• A． 0～3 min內(nèi)，v（CO₂）_正=v（CH₃OH）_正
• B． 在T₁℃時，若起始時向容器中充人2 moI CO₂和6 mol H₂，測得平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)為p₂，則p₂＜2p₁
• C． 其他條件不變，若向平衡后的體系中充人1 mol氦氣，體系壓強(qiáng)增大，平衡將向正反應(yīng)方向移動
• D． T₂℃時，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為4.2，則T₂＞T₁

Answer 1

分析 A．根據(jù)任意狀態(tài)同一方向各物質(zhì)的速率之比等于系數(shù)比；
B．該反應(yīng)是一個反應(yīng)后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)氣體的壓強(qiáng)能使平衡向正反應(yīng)方向移動，壓強(qiáng)又減�。�
C．根據(jù)恒溫恒容條件下，充入He（g），反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動；
D．根據(jù)溫度和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷，計算可知T₂℃比T₁℃時平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，因為正反應(yīng)放熱，所以T₂＞T₁．

解答 解：A．已知：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）；因為方程式中已知：CO₂和CH₃OH的系數(shù)相等，故任意狀態(tài)下滿足v（CO₂）_正=v （CH₃OH）_正，故A正確；
B．若起始時向容器中充入2molCO₂和6mol H₂，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼亩�倍，但該反�?yīng)是一個反應(yīng)后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)氣體的壓強(qiáng)能使平衡向正反應(yīng)方向移動，壓強(qiáng)又減小，則 P₂＜2P₁，故B正確；
C．恒溫恒容條件下，充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，容器的容積不變，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動，故C錯誤；
D．T₁℃時，各物質(zhì)的平衡濃度分別為：c（CH₃OH）=c（H₂O）=0.75mol/L，c（CO₂）=0.25mol/L，c（H₂）=0.75mol/L，則T₁℃時平衡常數(shù)K=$\frac{0.75×0.75}{0.25×0.7{5}^{3}}$=$\frac{16}{3}$＞0.42，平衡常數(shù)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，因為正反應(yīng)放熱，所以T₂＞T₁，故D正確；
故選：C．

點(diǎn)評 本題考查了圖象分析題，難度不大，注意外界條件對化學(xué)平衡的影響、化學(xué)反應(yīng)速率的計算等問題．