Question

降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理

Answer 1

（1）利用三段式解题法计算

CO₂（g）+3H₂（g）

CH₃OH（g）+H₂O（g），

开始（mol/L）：1 30 0

变化（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75

平衡（mol/L）：0.25 0.75 0.750.75

从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=[2.25mol/L/10min]=0.225 mol?L^-1?min^-1，

故答案为：0.225；

（2）氢气的转化率=[2.25/3]=75%，

故答案为：75%；

（3）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则k=

c(CH3OH)c(H2O)

c(CO2)c3(H2)=

0.75×0.75

0.25×0.753=5.33，

故答案为：5.33；

（4）要使n（CH₃OH）/n（CO₂）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（CH₃OH）/n（CO₂）减小，故A错误；

B．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（CH₃OH）/n（CO₂）不变，故D错误．故B错误；

C．将H₂O（g）从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故C正确；

D．再充入1mol H₂，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，则n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故D正确．

故答案为：CD；

（5）若是恒容密闭容器、反应后整个体系的压强比之前来说减小了，加入氢气虽然正向移动，平衡移动的结果是减弱这种改变，而不能消除这种改变，即虽然平衡正向移动，氢气的物质的量在增加后的基础上减小，但是CO₂（g）浓度较小、CH₃OH（g） 浓度增大、H₂O（g）浓度增大，且平衡常数不变达到平衡时H₂的物质的量浓度与加氢气之前相比一定增大，故c₁＜c₂，故答案为：＜．