Question

工業上可用CO₂生產甲醇，反應為：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）．將6molCO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質的量隨時間變化如圖實線所示．圖中虛線表示僅改變某一反應條件時，H₂物質的量隨時間的變化．下列說法正確的是（　　）

• A、反應開始至a點時v（H₂）=1mol?L^-1?min^-1
• B、若曲線I對應的條件改變是升高溫度，則該反應△H＞0
• C、曲線II對應的條件改變是降低壓強
• D、保持溫度不變，若將平衡后的容器體積縮小至1L，重新達平衡時則2 mol?L^-1＜c（CH₃OH）＜8/3 mol?L^-1

Answer 1

分析：A．a點1min時，H₂物質的量為6mol，物質的量變化了8mol-6mol=2mol，密閉容器體積為2L，可計算a點時氫氣反應速率；
B．曲線Ⅰ達平衡時，H₂物質的量大于實線的物質的量，可知升高溫度，使H₂物質的量變化量減小，即升高溫度向逆反應方向移動，據此判斷熱效應；
C．該反應反應前氣體體積大于反應后氣體體積，降低壓強時，平衡向逆反應方向移動，則H₂物質的量變化量減小，而曲線IIH₂物質的量變化量大于實線，據此判斷；
D．體積縮小為原來的一半，若平衡不發生移動，計算c（CH₃OH），結合可逆反應的特點進行判斷．

解答：解：A．a點1min時，H₂物質的量為6mol，物質的量變化了8mol-6mol=2mol，密閉容器體積為2L，計算a點時氫氣反應速率v=

2mol

2L?1min

=1mol?L^-1?min^-1，故A正確；
B．曲線Ⅰ達平衡時，H₂物質的量大于實線的物質的量，可知升高溫度，使H₂物質的量變化量減小，即升高溫度向逆反應方向移動，則正反應方向放熱，△H＜0，故B錯誤；
C．該反應反應前氣體體積大于反應后氣體體積，降低壓強時，平衡向逆反應方向移動，則H₂物質的量變化量減小，而曲線IIH₂物質的量變化量大于實線，所以曲線II的條件不是降低壓強，故C錯誤；
D．體積不變時，c（CH₃OH）=

1

3

×(

8mol-2mol

2L

)=1mol?L^-1，體積縮小為原來的一半，若平衡不發生移動時，c（CH₃OH）=2mol?L^-1，由于壓強變大，化學平衡向正反應方向移動，故c（CH₃OH）＞2mol?L^-1，可逆反應反應物不能完全轉化，即平衡時H₂物質的量不為零，可知c（CH₃OH）＜

1

3

×

8mol

1L

，即c（CH₃OH）＜

8

3

mol?L^-1，故D正確；
故選：AD．

點評：本題考查化學平衡圖象、影響平衡的因素、平衡常數影響因素、化學反應速率的計算等，難度不大，注意掌握平衡移動原理，根據圖象判斷溫度對平衡移動的影響．．