题目内容
【题目】工业上有一种方法有效地开发利用CO2，是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：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。
（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（CO2）= ________mol/（Lmin）；
（2）氢气的转化率= ________；
（3）求此温度下该反应的平衡常数K=________；
（4）下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的是________
A．将H2O（g）从体系中分离出去
B．充入He（g），使体系压强增大
C．升高温度
D．再充入1mol CO2和3mol H2
（5）当反应达到平衡时，CO2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量CO2，待反应再一次达到平衡后，CO2的物质的量浓度为c2，则c1________ c2（填＞、＜、＝）
【答案】（1）0.075；（2）75%；（3）5.33；（4）AD（5）＜
【解析】
试题分析：（1）利用三段式解题法计算
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g），
开始（mol/L）：1 3 0 0
变化（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.25 0.75 0.75 0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
=0.225 molL-1min-1，
因此v（CO2）=
v（H2）=
×0.225 molL-1min-1=0.075 molL-1min-1，故答案为：0.075；
（2）氢气的转化率=
×100%=75%，故答案为：75%；
（3）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则
k=
=
=5.33，故答案为：5.33；
（4）要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动，A、将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故A正确；B、充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，故B错误；C、因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，故C错误；D、再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正确；故答案为：AD。
（5）向容器中再加入一定量CO2，c（CO2）增大，平衡向右移动，故c1＜ c2，故答案为：＜。
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