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，引起了各国的普遍重视．
目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3.25mol H₂，在一定条件下发生反应，测定CO₂、CH₃OH（g）和H₂O（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）该条件下CO₂的转化率为

 

．
（3）下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是

 

．
A．升高温度B．恒容时充入氮气 C．将水蒸气从体系中分离D．用更有效的催化剂．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）根据三段式计算出反应混合物各组分的浓度变化量、平衡时的浓度，根据v=

△c

△t

计算出v（H₂）；
（2）根据转化率的定义计算平衡时二氧化碳的转化率；
（3）使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大应使平衡向正反应方向移动分析；

解答： 解：（1）该工业方法制取甲醇原理为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，反应方程式为
CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g），
根据三段式计算
                  CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）
开始（mol/L）：1       3.25           0          0
变化（mol/L）：0.75    2.25           0.75       0.75
平衡（mol/L）：0.25     1             0.75       0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=

2.25mol/L

10min

=0.225mol/（L．min），故答案为：0.225mol/（L．min）；
（2）平衡时二氧化碳的转化率为

0.75mol/L

1mol/L

×100%=75%，故答案为：75%；
（3）使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大应使平衡向正反应方向移动：
A．该反应正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）减小，故A错误；
B．充入氮气，参加反应的物质的浓度不变，平衡不移动，故B错误；
C．将H₂O（g）从体系中分离，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，故C正确；
D．用更有效的催化剂，平衡不移动，故D错误；
故答案为：C；

点评：本题考查较为综合，涉及反应速率、平衡移动等知识，题目难度中等，注意把握影响平衡移动的因素以及平衡移动方向的判断．