(1)已知CO 2(g)+3H 2(g)⇌CH 3OH(g)+H 2O(g),△H<0,则其平衡常数的表达式为:K=
c(C H 3 OH)•c( H 2 O)
c(C O 2 )• c 3 ( H 2 ) ;已知该反应正方向为放热方向,所以降低温度平衡正移,则平衡常数K增大,
故答案为:K=
c(C H 3 OH)•c( H 2 O)
c(C O 2 )• c 3 ( H 2 ) ;增大;
(2)从反应开始到平衡,v(CO 2)=
1mol/L-0.25mol/L
10min =0.075mol•L -1•min -1,速率之比等于化学计量数之比,故v(H 2)=3×0.075mol•L -1•min -1=0.225 mol•L -1•min -1,故答案为:0.225 mol•L -1•min -1;
(3)要使
n(C H 3 OH)
n(C O 2 ) 增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则
n(C H 3 OH)
n(C O 2 ) 减小,故A错误;
B.加入催化剂,平衡不移动,则n
n(C H 3 OH)
n(C O 2 ) 不变,故B错误;
C.将H 2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,则
n(C H 3 OH)
n(C O 2 ) 增大,故C正确;
D.再充入1mol CO 2和3mol H 2,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(C H 3 OH)
n(C O 2 ) 增大,故D正确;
E.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(C H 3 OH)
n(C O 2 ) 不变,故E错误;
故答案为:CD;
(4)在甲、乙两容器中分别充入物质的量之比为1:3 的CO 2和H 2,使甲、乙两容器初始容积相等,由图可知,甲的压强不变,乙的体积不变,由反应可知乙的压强会减小,则甲的压强大于乙的压强,所以甲容器中CH 4的转化率大;由于甲中压强大,则甲的反应速率快,达到平衡的时间短,所以甲容器中CO 2的转化率随时间变化的图象为: ;以CO 2为原料生产燃料甲醇,能使CO 2废弃物利用,有利于环保,
故答案为:甲; ;废弃物利用,有利于环保;
Ⅱ:要使溶液中[Fe 2+]达到1mol/L,则[S 2-]=
K sp
[F e 2+ ] =2.5×10 -18mol/L,已知H 2S饱和溶液在该温度下,[H +]与[S 2-]存在着以下关系:[H +] 2•[S 2-]=1.0×10 -21,所以溶液中[H +]=2×10 -2mol/L,则pH=2-lg2,
故答案为:2-lg2.