Question

（I）隨著人類對(duì)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(guó)的普遍重視。
（1）目前，用超臨界CO₂（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作冷劑已成為一種趨勢(shì)，這一做法對(duì)環(huán)境的積極意義在于                     。
（2）將CO₂轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。CO₂轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多，如：
a. 6CO₂＋6H₂OC₆H₁₂O₆＋6O₂
b.CO₂＋3H₂CH₃OH＋H₂O
c.CO₂＋CH₄CH₃COOH
d.2CO₂＋6H₂CH₂=CH₂＋4H₂O
以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是           ，原子利用率最高的是           。
（3）為探究用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂（g）+3H₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=－49.0kJ/mol
測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=   　　　　　　　　 。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為                ，升高溫度，平衡常數(shù)的數(shù)值將
            （填“增大”、“減小”或“不變”）。
③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是        .

A．升高溫度	B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O（g）從體系中分離	D．再充入1molCO2和3molH2

（II）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g） △H=-93.4kJ/mol
①當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變N₂、H₂和NH₃的量），反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。

圖t₁時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是              。
其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段時(shí)間是               。
②溫度為T°C時(shí)，將3amolH₂和amolN₂放入右圖所示的密閉容器中，如果活塞能左右自由移動(dòng)，充分反應(yīng)后測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%。如果在相同溫度下將3amolH₂、amolN₂和2amolNH₃氣體放入該容器中，平衡時(shí)H₂的體積分?jǐn)?shù)為         。

Answer 1

（I）（1）保護(hù)臭氧層
（2）a，c。
（3）①0.225
解析：①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=3v(CH₃OH)=
②，減小
③CD
（II）①加壓，t₂～t₃   ②75%

解析（I）（1）保護(hù)臭氧層
由于氟利昂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有不燃、低毒、介電常數(shù)低、臨界溫度高、易液化等特性，因而廣泛用作冷凍設(shè)備和空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑。由于氟利昂可能破壞大氣臭氧層，已限制使用。臭氧層被大量損耗后，吸收紫外線輻射的能力大大減弱，導(dǎo)致到達(dá)地球表面的紫外線明顯增加，給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來多方面的危害。
（2）a，c。
a最節(jié)能，利用光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；C，是化合反應(yīng)，原子利用率100%。
（3）①0.225
②，減小
解析：②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)的數(shù)值將減小（填“增大”、“減小”或“不變”）。
③CD
解析：③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是        .
A．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，n（CH₃OH）/n（CO₂）減小
B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，但體積不變，平衡不移動(dòng)，n（CH₃OH）/n（CO₂）不變。
C．將H₂O（g）從體系中分離，平衡正向移動(dòng)，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大
D．再充入1molCO₂和3molH₂，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大。
（II）①加壓，t₂～t₃   ②75%
解析：①?gòu)膱D看出正、逆反應(yīng)速率均增大，正反應(yīng)速率變化大于逆反應(yīng)速率，平衡正向移動(dòng)，加壓符合。
其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段時(shí)間是t₂～t₃，t₃～t₄時(shí)平衡逆向移動(dòng)，NH₃含量變小，t₄～t₅平衡不移動(dòng)，NH₃含量與前一段時(shí)間相同。
②可逆反應(yīng)：  N₂             +          3H₂           =            2NH₃
起始：      a                            3a
平衡：    a-0.5a                     3a-1.5a                      a
起始2：     a                            3a                            2a
折算相當(dāng)于：2a                          6a                            0
平衡：    2a-1a                     6a-3a                        2a
由于是容積可變的反應(yīng)容器，反應(yīng)物物質(zhì)的量為原來的2倍，混合氣的體積也就為原來的2倍（原題應(yīng)該說是恒壓下比較好），濃度與原來相等，達(dá)到等效平衡。
混合氣中H₂的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相等，即(3a-1.5a)÷(a-0.5a+3a-1.5a+1a)×100%=50%。
（原答案有誤）