Question

【題目】為實現 “節能減排” 和“低碳經濟”的一項課題是如何將CO2轉化為可利用資源。目前，工業上常用CO2來生產燃料甲醇。現進行如下實驗：在體積為l L的密閉恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定條件下發生反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①該反應的平衡常數表達式K＝ ；

②從反應開始到平衡時，CH3OH的平均反應速率v(CH3OH)＝ （注明單位）；H2的轉化率＝ ；

③下列說法中，能說明上述反應達到平衡狀態的是

A．每消耗1mol CO2的同時生成1mol CH3OH

B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物質的量的比為1∶3∶1∶1

C．容器中氣體的壓強不再改變

D．容器中氣體的密度不再改變

④下列措施中，能使上述平衡狀態向正反應方向移動的是

A．升高溫度

B．將CH3OH(g)從體系中分離

C．使用高效催化劑

D．恒溫恒容再充入1 mol CO2和3mol H2

Answer 1

【答案】①

②0.075 mol·(L·min)－1；75%

③C ④ BD

【解析】

試題分析：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數表達式K＝；

②

v(CH3OH)＝=0.075 mol·(L·min)－1；H2的轉化率＝75%；

③下列說法中，能說明上述反應達到平衡狀態的是

A．每消耗1mol CO2的同時生成1mol CH3OH ，，一定平衡 ；

B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物質的量的比為1∶3∶1∶1 ，不一定平衡；

C．反應前后氣體的物質的量是變量，容器中氣體的壓強是變量，容器中氣體的壓強不再改變，一定平衡；

D．，密度是恒量，容器中氣體的密度不再改變，不一定平衡；

④下列措施中，能使上述平衡狀態向正反應方向移動的是

A．該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動；

B．將CH3OH(g)從體系中分離，平衡正向移動。

C．使用高效催化劑 ，平衡不移動

D．恒溫恒容再充入l mol CO2和3mol H2，相當于加壓，平衡正向移動；