解题思路:(1)升高温度平衡向吸热方向移动,根据平衡移动的方向判断高炉内CO2和CO的体积比值变化以及平衡常数K值;
(2)反应是吸热反应,计算浓度商,与平衡常数比较,可判断反应是否达到平衡状态并判断反应进行的方向;
(3)①由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,根据浓度变化量之比等于化学计量数之比氢气的浓度变化量,根据v=[△c/△t]计算v(H2);
②根据化学平衡常数的影响因素判断.
(1)化学反应是吸热反应,温度升高,化学平衡正向进行,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值增大;依据化学平衡常数概念和计算式判断平衡常数增大,
故答案为:增大;增大;
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol•L-1,c(CO)=0.1mol•L-1,在这种情况下,难度商Qc=
c(CO2)
c(CO)=[0.25mol/L/0.1mol/L]=0.25<K=0.263,所以此时反应未达到化学平衡,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率;故答案为:否;大于;
(3)①由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L,故v(H2)=[2.25mol/L/10min]=0.225mol/(L•min),
故答案为:0.225mol/(L•min);
②化学平衡常数只与温度有关,当不改变温度,使平衡向右移动时,化学平衡常数不变,正反应放热,当降低温度使平衡向右移动时,化学平衡常数减小,故答案为:ac.
点评:
本题考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.
考点点评: 本题考查了化学平衡常数的计算判断,关键理解平衡常数是随温度变化,平衡常数的计算应用,浓度商和平衡常数比较判断反应是否平衡,反应进行的方向,题目难度中等.