Question

8．在一定温度下，将6mol CO₂和8mol H₂充入2L恒容密闭容器中，发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如下表．

t/min	1	4	8	11
n（H2）mol	6	2.6	2	2

（1）反应前4min的平均速率v（CO₂）=0.225 mol/（L．min）
（2）达到平衡时速率之比V（CO₂）：V（H₂）：V（CH₃OH）：V（H₂O）=1：3：1：1
（3）达到平衡时，H₂的转化率为75%，CO₂平衡浓度是2mol/L
（4）其他条件不变，升高温度，反应达到新平衡时CH₃OH的体积分数（填变大，不变，减小）减小
（5）该温度下，该反应的平衡常数为0.5
（6）达到平衡时降低温度，平衡向正反应移动，达到平衡时速率与原平衡速率比较（填变大，不变，减小）减小．

Answer 1

分析 （1）由表前4min氢气的转化量计算二氧化碳的转化量，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）根据同一反应在相同条件下同一时间段内反应速率之比=化学计量数之比；
（3）根据列三段式得平衡时各物质的浓度，由转化率=$\frac{物质的转化量}{物质的起始量}×100%$计算；
（4）反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH₃OH的体积分数减小；
（5）根据化学平衡常数概念：生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比计算；
（6）对于放热反应，温度降低，反应速率减慢，向着放热方向移动．

解答 解：（1）由图表，前4min氢气转化了8mol-2.6mol=5.4mol，则CO₂转化了$\frac{1}{3}$×5.4mol=1.8mol，v（CO₂）=
$\frac{1.8mol÷2L}{4min}$=0.225mol/（L．min）；   
故答案为：0.225；   
（2）根据同一反应在相同条件下同一时间段内反应速率之比=化学计量数之比，则V（CO₂）：V（H₂）：V（CH₃OH）：V（H₂O）=1：3：1：1；
故答案为：1：3：1：1；
（3）将6mol CO₂和8mol H₂充入2L恒容密闭容器中，由表中数据列三段式：
                         CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始量（mol）：6              8                 0                    0
转化量（mol）：2              6                 2                     2
平衡量（mol）：4              2                 2                     2
则H₂的转化率为$\frac{6}{8}×100%$=75%；CO₂平衡浓度是$\frac{4mol}{2L}$=2mol/L；
故答案为：75%； 2mol/L；
（4）由题知反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CH₃OH的体积分数；
故答案为：减小；    
（5）平衡常数K=$\frac{（2mol÷2L）×（2mol÷2L）}{（4mol÷2L）×（2mol÷2L）^{3}}$=0.5；
故答案为；0.5；    
（6）该反应是放热反应，降低温度，正逆反应速率均减慢，反应向着正反应方向移动；
故答案为：正反应； 减小．

点评 本题考查了化学平衡的有关计算、温度对化学平衡的影响，考查较基础，有利于学生巩固基础知识，题目难度不大．