Question

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍关注，目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g)    △H＝－49.0kJ/mol

测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

⑴反应开始到平衡，H₂的平均反应速率v(H₂)＝_____mol/(L·min)。H₂的转化率为     。

⑵能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是       。

（a）容器中压强不变              （b）混合气体中 C（CO₂）=C(H₂O)

（c）V_正（H₂）＝3 V_逆（H₂O）     （d）混合气体的密度

（e）混合气体的平均分子量

⑶下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是___________。

A．高温度                          B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离            D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

E．使用催化剂                      F．缩小容器体积

⑷反应进行到3分钟时，同种物质的v_正 与v_逆的关系: v_正    v_逆 (填＞，＝，＜)

⑸上述反应平衡常数的表达式为                 ，经计算该温度下此反应平衡常数的数值为            。

⑹如果上述反应在相同温度和容器中进行，改变起始时加入物质的量，欲使反应达到平衡时CH₃OH(g)的体积分数不变，则下列投料理论上合理的是         

A．2mol CO₂和6mol H₂                   B．1mol CO₂和4mol H₂

C．1mol CO₂和3mol H₂，1molNe

D．0.5mol CO₂.  1.5mol H₂   0.5mol CH₃OH(g)    0.5mol H₂O(g)

Answer 1

（1）① 0.225  (  1分)  ;   75%  (   1分)  

（2）a  c  e  (3分) 

 (3) C D F (  3 分)

(4) ＞  (1分)   ;

(5) K=( CCH₃OH×CH₂O) /( CCO₂ ×C³H₂ )   (2分) ;  16/3   (  2 分)

(6) C D（2分）