Question

降低大氣中CO₂的含量和有效地開發(fā)利用CO₂成為研究的主要課題，在容積為1L的密閉容器，充入1molCO₂和3molH₂ ．在溫度500℃時發(fā)生反應：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0．
CH₃OH的濃度隨時間變化如圖．回答有關問題：
（1）從反應開始到20分鐘時，CO₂的平均速率v（CO₂）=

 

；
（2）從30分鐘到35分鐘達到新的平衡，改變的條件可能是

 

．
A．增大壓強   B．加入催化劑
C．升高溫度   D．增大反應物的濃度．
（3）如果在30分鐘時，再向容器中充入1molCO₂和3molH₂ ，保持溫度不變，達到新平衡時，H₂

 

的濃度3 mol?L^-1 （填“＞”“=”或“＜”）；
（4）列式計算該反應在35分鐘達到新平衡時的平衡常數(shù)（保留2位數(shù)）

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：

分析：（1）20min時甲醇的濃度為0.50mol/L，根據(jù)化學計量數(shù)計算出CO₂的濃度變化，再計算出CO₂的平均反應速率；
（2）平衡正向移動了，從影響平衡移動的因素考慮；
（3）從濃度和平衡移動的角度分析；
（4）用三段式法求算，代入K的計算公式計算即可，K=

c(CH3OH)?C(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

；

解答： 解：（1）根據(jù)圖象可知，20min時甲醇的濃度為0.50mol/L，則CO₂的濃度變化為0.50mol/L，v（CO₂）=

0.5mol/L

20min

=0.025mol/（L?min），
故答案為：0.025mol/（L?min）；
（2）30分鐘后，平衡正向移動．
A、從30分鐘到35分鐘時，若增大壓強，需要縮小容器體積，甲醇濃度變化不會逐漸變化，應該立即變化，故A錯誤；
B、加入催化劑，不影響平衡移動，故B錯誤；
C、升溫，平衡逆向移動，甲醇濃度減小，故C錯誤；
D、增大反應物濃度，平衡正向移動，甲醇濃度增大，故D正確．
故選D；
（3）若平衡不移動時，反應物濃度加倍，生成甲醇濃度也加倍為1mol/L，本反應中，增大反應物的量，相當于加壓，平衡正向移動，達到新的平衡后，甲醇濃度應大于1mol/L，
故答案為：＞；
（4）CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）
反應前（mol/L）    1        3                0         0
反應了（mol/L）   0.70     0.21             0.70     0.70
平衡后（mol/L）   0.30     0.79              0.70     0.70
K=

c(CH3OH)?C(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

=

0.70×0.70

0.30×0.793

=0.15mol^-2?L²
故答案為：0.15 mol^-2．L²；

點評：本題考查了化學平衡的移動，結合圖象考查，是高考考查的熱點，本題信息量大，且難度也較大，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力，注意在（2）中合理分析圖象中壓強變化引起的氣體濃度變化情況．