17.(2009·巢湖模拟)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,引起了各国的普遍重视。

(1)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1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g) CH3(OH)(g)+H2O(g);

ΔH=-49.0kJ/mol

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为__________。

③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是__________。

A.升高温度

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1 mol CO2和3 mol H2

(2)有人提出,可以设计反应2CO===2C+O2H>0、ΔS<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:

________________________________________________________________________

解析:(1)①由图像可知反应10 min时达平衡状态,此时Δc(CO2)=1.00 mol/L-0.25 mol/L=0.75 mol/L,由反应方程式可知Δc(H2)=3Δc(CO2)=2.25 mol/L,则v(H2)===0.225 mol/(L·min)。③因该可逆反应正向为放热反应且为气体物质的量减小的反应,故升高温度,平衡向逆反应方向移动,使减小,A项错误;再充入1 mol CO2和3 mol H2,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,使增大,D正确;因容器体积不变,若充入He(g)使体系压强增大,不改变各物质的浓度,平衡不发生移动,不变,B错误,若将生成物H2O(g)从体系中分离,则平衡向正反应方向移动,增大,C正确。

(2)因为ΔH>0,ΔS<0,则ΔG=ΔH-TΔs>0,故该反应不能自发进行。

答案:(1)①0.225

② ③C、D

(2)不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下都不能自发进行

 0  7420  7428  7434  7438  7444  7446  7450  7456  7458  7464  7470  7474  7476  7480  7486  7488  7494  7498  7500  7504  7506  7510  7512  7514  7515  7516  7518  7519  7520  7522  7524  7528  7530  7534  7536  7540  7546  7548  7554  7558  7560  7564  7570  7576  7578  7584  7588  7590  7596  7600  7606  7614  447348 

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