Question

【題目】工業(yè)上設(shè)計用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，既減少二氧化碳?xì)怏w，又得到寶貴的能源物質(zhì)．為了探究反應(yīng)原理，現(xiàn)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(fā)生反應(yīng)：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(yīng)該溫度下，化學(xué)平衡常數(shù)的值為
（2）下列說法中能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志的是（填字母）．
A.容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B.平均相對分子質(zhì)量不再變化
C.c（CO2）和c（H2）之比等于1：3
D.相同時間內(nèi)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(tài)二氧化碳濃度為0.25mol/L，甲醇濃度為0.75mol/L，利用化學(xué)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(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)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(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，
A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，當(dāng)容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，氣體質(zhì)量不變，若平均相對分子質(zhì)量不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．c（CO2）和c（H2）之比等于1：3是反應(yīng)之比，不能說明正逆反應(yīng)速率相同，故C錯誤；
D．生成物中H﹣O鍵不是一種物質(zhì)中的化學(xué)鍵，甲醇和水分子中H﹣O鍵一定是1：2，依據(jù)化學(xué)方程式可知相同時間內(nèi)每斷裂3molH﹣H鍵，同時斷裂3molO﹣H鍵，能說明正逆反應(yīng)速率相同，故D正確；
故選ABD．
（3.）要使 減小，應(yīng)使平衡向逆反應(yīng)方向移動，
A．再充入1mol CO2和3mol H2 ， 增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)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(yīng)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(yīng)物質(zhì)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(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)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(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進行；“定”即反應(yīng)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(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；狀態(tài)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(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．