题目内容
当前研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（1）某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件（Ⅰ、Ⅱ）下，发生反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0KJ/mol，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，回答下列问题：
①图中a点正反应速率
②若容器容积不变，只改变下列某一措施可增大CO2转化率的是
A．降低温度
B．使用合适的催化剂
C．将CH3OH从体系中分离出来
D．充入氦气，使体系的总压强增大
③曲线Ⅰ、Ⅱ的平衡常数大小关系为KⅠ
（2）将CO2和焦炭作用生成CO，CO可以炼铁等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0KJ/mol
C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H=+172.5KJ/mol
则一氧化碳还原氧化铁的热化学方程式为：
考点：化学平衡的影响因素,热化学方程式
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）①图象分析可知a点甲醇物质的量随时间增大，说明反应正向进行；
②容器容积不变，只改变下列某一措施可增大CO2转化率，平衡正向进行，依据化学反应是气体体积减小的放热反应分析；
A．降低温度，平衡正向进行，二氧化碳转化率增大；
B．使用合适的催化剂，改变化学反应速率不能改变化学平衡；
C．将CH3OH从体系中分离，平衡正向进行；
D．充入氦气，使体系总压强增大，各组分的浓度不变，平衡不动；
③图象分析Ⅰ平衡时甲醇物质的量比Ⅱ平衡时甲醇物质的量大，Ⅱ达到平衡所需要的时间短，温度高，平衡逆向进行，说明平衡常数减小；
（2）①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式．
②容器容积不变，只改变下列某一措施可增大CO2转化率，平衡正向进行，依据化学反应是气体体积减小的放热反应分析；
A．降低温度，平衡正向进行，二氧化碳转化率增大；
B．使用合适的催化剂，改变化学反应速率不能改变化学平衡；
C．将CH3OH从体系中分离，平衡正向进行；
D．充入氦气，使体系总压强增大，各组分的浓度不变，平衡不动；
③图象分析Ⅰ平衡时甲醇物质的量比Ⅱ平衡时甲醇物质的量大，Ⅱ达到平衡所需要的时间短，温度高，平衡逆向进行，说明平衡常数减小；
（2）①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式．
解答：
解：（1）①根据图象可知，a点甲醇物质的量正随时间的增加而增大，说明反应向着正向进行，则a点正反应速率大于逆反应速率，
故答案为：大于；
②A．该反应为放热反应，降低温度，化学平衡向着正向移动，二氧化碳的转化率增大，故A正确；
B．使用合适的催化剂，催化剂能够改变反应速率，但是催化剂不影响化学平衡，则二氧化碳的转化率不变，故B错误；
C．将CH3OH从体系中分离，反应物浓度减小，化学平衡向着正向移动，泽尔二氧化碳转化率增大，故C正确；
D．充入氦气，使体系总压强增大，由于平衡图象中各组分的浓度不变，则化学平衡不动，二氧化碳的转化率不变，故D错误；
故答案为：AC；
③根据图象可知，Ⅰ曲线达到平衡时甲醇物质的量比Ⅱ平衡时甲醇物质的量大，且Ⅱ达到平衡所需要的时间短，说明Ⅱ的反应温度大于Ⅰ，升高温度后平衡逆向移动，则平衡常数减小，所以平衡常数大小为：KⅠ＞KⅡ，
故答案为：大于；
（2）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
由盖斯定律①-②×3得到：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ?mol-1，
故答案为：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ?mol-1．
故答案为：大于；
②A．该反应为放热反应，降低温度，化学平衡向着正向移动，二氧化碳的转化率增大，故A正确；
B．使用合适的催化剂，催化剂能够改变反应速率，但是催化剂不影响化学平衡，则二氧化碳的转化率不变，故B错误；
C．将CH3OH从体系中分离，反应物浓度减小，化学平衡向着正向移动，泽尔二氧化碳转化率增大，故C正确；
D．充入氦气，使体系总压强增大，由于平衡图象中各组分的浓度不变，则化学平衡不动，二氧化碳的转化率不变，故D错误；
故答案为：AC；
③根据图象可知，Ⅰ曲线达到平衡时甲醇物质的量比Ⅱ平衡时甲醇物质的量大，且Ⅱ达到平衡所需要的时间短，说明Ⅱ的反应温度大于Ⅰ，升高温度后平衡逆向移动，则平衡常数减小，所以平衡常数大小为：KⅠ＞KⅡ，
故答案为：大于；
（2）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
由盖斯定律①-②×3得到：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ?mol-1，
故答案为：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ?mol-1．
点评：本题考查了化学平衡的影响因素分析、平衡常数的理解应用等知识，题目难度中等，注意掌握化学平衡及其影响因素，明确盖斯定律的含义，能够根据盖斯定律及热化学方程式写出目标反应的热化学方程式．
练习册系列答案
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