Question

【題目】中共十九大報告指出，加快水污染防治、實施流域環(huán)境和近岸海域綜合治理、環(huán)境污染的治理是化學(xué)工作者研究的重要課題，也是踐行“綠水青山就是金山銀山”的重要舉措。在適當(dāng)?shù)臈l件下，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇、甲醚等有機物，既可降低CO2造成的溫室效應(yīng)對環(huán)境的影響，還可得到重要的有機產(chǎn)物。

（1）已知T K時，某恒容密閉容器中存在如下反應(yīng)：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0，測得容器中不同時刻時各物質(zhì)的濃度(mol/L)如下表所示：

	c(CO2)	c(H2)	c(CH3OCH3)	c(H2O)
開始時	a	b	0	0
10 s時	3	0.5	c	1.5

①若T K時，化學(xué)平衡常數(shù)K=15，則10 s 時v(正)_______v(逆)（填“>”“<”或“=”），此時CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

②既能提高反應(yīng)速率，又能提高H2轉(zhuǎn)化率的方法是___________（填序號）。

A.加入過量CO2氣體 B.升高溫度 C.適當(dāng)壓縮容器體積 D. 將CH3OCH3(g) 分離出去

（2）一定條件下，向某恒容密閉容器中充入x mol CO2和y mol H2，發(fā)生的反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=50 kJ·mol1。

①下圖1中能表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系曲線為______（填“a”或“b”），其判斷依據(jù)是__________________________________。

②若x=2、y=3，測得在相同時間內(nèi)不同溫度下H2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示，則在該時間段內(nèi)，恰好達到化學(xué)平衡時，容器內(nèi)的壓強與反應(yīng)開始時的壓強之比為____________。

Answer 1

【答案】> 25% AC a 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向左移動，平衡常數(shù)變小 17︰25

【解析】

(1)①根據(jù)方程式中計量數(shù)之比可知，生成的乙醇與水的物質(zhì)的量之比為1：3，則c=0.5，，反應(yīng)仍在向右進行，v(正) >v(逆)；10s時，消耗的c(CO2)=，a=4，故CO2的轉(zhuǎn)化率為25%；

②A.加入過量CO2氣體，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，選項A正確；

B、升高溫度反應(yīng)速率增大，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，選項B錯誤；

C.適當(dāng)壓縮容器體積，則壓強增大，反應(yīng)速率增大，平衡向氣體體積縮小的正反應(yīng)方向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，選項C正確；

D. 將CH3OCH3(g) 分離出去，生成物的濃度降低，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，選項D錯誤；

答案選AC；

（2）①該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度不利于反應(yīng)向右進行，會使平衡常數(shù)減小，曲線a符合此特點；

②由圖知，當(dāng)溫度在T2時，H2的轉(zhuǎn)化率最高。溫度越高反應(yīng)速率越大，在相同時間內(nèi)達到平衡狀態(tài)前，H2的轉(zhuǎn)化率越高，但達到平衡狀さ后継賣升溫，則反應(yīng)會向逆反應(yīng)方向移動，導(dǎo)致H2的轉(zhuǎn)化率降低，由圖知b點為平衡態(tài)；

2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)

反應(yīng)初始量（mol）2 3 0 0

變化量（mol） 0.8 3×80% 0.8 0.8

平衡態(tài)（mol） 1.2 0.6 0.8 0.8

同溫同體積時壓強比等于物質(zhì)的量之比，故b點時對應(yīng)的壓強與反應(yīng)開始時的壓強之比＝34：5＝17：25。