Question

【題目】工業上設計用CO2來生產燃料甲醇，既減少二氧化碳氣體，又得到寶貴的能源物質．為了探究反應原理，現進行如下實驗：在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2 ， 某溫度下發生反應：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0KJ/mol．測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示

（1）該反應該溫度下，化學平衡常數的值為
（2）下列說法中能作為反應達到平衡狀態標志的是（填字母）．
A.容器內壓強不再發生變化
B.平均相對分子質量不再變化
C.c（CO2）和c（H2）之比等于1：3
D.相同時間內每斷裂3molH﹣H鍵，同時斷裂3molO﹣H鍵
（3）下列措施中能使 減小的是
A.再充入1molCO2和3molH2
B.將H2O（g）從體系中分離
C.充入He（g），使體系壓強增大
D.升高溫度．

Answer 1

【答案】
（1）5.33
（2）A,B,D
（3）D
【解析】解：（1.）圖象中得到平衡狀態二氧化碳濃度為0.25mol/L，甲醇濃度為0.75mol/L，利用化學平衡三行計算方法得到，
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），
開始（mol/L）： 1 3 0 0
變化（mol/L）： 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L）： 0.25 0.75 0.75 0.75
平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，則K= = =5.33，
所以答案是：5.33；
（2.）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0KJ/mol，反應是氣體體積減小的放熱反應，
A．反應前后氣體物質的量變化，當容器內壓強不再發生變化，說明反應達到平衡狀態，故A正確；
B．反應前后氣體物質的量變化，氣體質量不變，若平均相對分子質量不再變化，說明反應達到平衡狀態，故B正確；
C．c（CO2）和c（H2）之比等于1：3是反應之比，不能說明正逆反應速率相同，故C錯誤；
D．生成物中H﹣O鍵不是一種物質中的化學鍵，甲醇和水分子中H﹣O鍵一定是1：2，依據化學方程式可知相同時間內每斷裂3molH﹣H鍵，同時斷裂3molO﹣H鍵，能說明正逆反應速率相同，故D正確；
故選ABD．
（3.）要使 減小，應使平衡向逆反應方向移動，
A．再充入1mol CO2和3mol H2 ， 增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動，則比值增大，故A錯誤；
B．將H2O（g）從體系中分離，平衡向正反應方向移動，比值增大，故B錯誤；
C．充入He（g），使體系壓強增大，但對反應物質來說，濃度沒有變化，平衡不移動，比值不變，故C錯誤；
D．因正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向移動，則比值減小，故D正確；
所以答案是：D；
【考點精析】利用化學平衡狀態本質及特征和化學平衡狀態的判斷對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．