Question

如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得尤為緊迫．
在催化劑作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇和乙醇．
如：2CO₂（g）+6H₂（g）

催化劑

 CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）．
（Ⅰ） 在一定壓強(qiáng)下，利用CO₂反應(yīng)制取乙醇，測(cè)得反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題：

溫度/k CO2轉(zhuǎn)化率/% n（H2）/n（CO2）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

（1）溫度升高，平衡常數(shù)K值將

減小

（填“增大”、“減小”、或“不變”）．提高氫碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，平衡常數(shù)K值將

不變

（填“增大”、“減小”、或“不變”）．
（2）在600K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，要使該平衡向右移動(dòng)，其它條件不變時(shí)，可以采取的措施有

AB

（填序號(hào)）．
A．縮小反應(yīng)器體積   B．通入CO₂ C．升高溫度到800K   D．使用合適的催化劑
（Ⅱ）某溫度下，在體積為l L的密閉容器中充入lmol CO₂和4mol H₂，測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
（1）從反應(yīng)開始到平衡，甲醇的平均反應(yīng)速率v（CH₃OH）=

0.075mol/（L?min）

；
（2）氫氣的平衡濃度為

1.75

mol/L．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）①由表中數(shù)據(jù)可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情況下，溫度越高，CO₂轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)．
②根據(jù)平衡常數(shù)只與溫度有，溫度不變，平衡常數(shù)就不變；
（2）根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響進(jìn)行分析解答；
（Ⅱ）（1）根據(jù)反應(yīng)速率v=

△c

△t

來計(jì)算回答；
（2）利用三段式解題法計(jì)算；

解答：解：（Ⅰ）（1）①由表中數(shù)據(jù)可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情況下，溫度越高，CO₂轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以平衡常數(shù)k減小；
故答案為：減小；
②平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，提高氫碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，但溫度不變，所以平衡常數(shù)K值將比變，
故答案為：不變；
（2）A．該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，縮小反應(yīng)器體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故A正確；
B．通入CO₂ ，反應(yīng)物濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B正確；
C．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度到800K，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．使用合適的催化劑，加快反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選：AB；
（Ⅱ）（1）從反應(yīng)開始到平衡，甲醇的平均反應(yīng)速率v（CH₃OH）=

△c

△t

=

0.75mol/L

10s

=0.075mol/（L?S），
故答案為：0.075 mol/（L．min）；
（2）利用三段式解題法計(jì)算   
                CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
開始（mol/L）：1        4               0           0
變化（mol/L）：0.75     2.25             0.75       0.75 
平衡（mol/L）：0.25     1.75             0.75       0.75
氫氣的平衡濃度為1.75mol/L，故答案為：1.75；

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