随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．（1）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，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol•L-1•min-10.225mol•L-1•min-1
②该反应的平衡常数表达式为K=
| c(CH3OH)•c(H2O) |
| c(CO2)•c3(H2) |
| c(CH3OH)•c(H2O) |
| c(CO2)•c3(H2) |
③下列措施中能使
| n(CH3OH) |
| n(CO2) |
A．升高温度 B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O （g）从体系中分离D．再充入1mol CO2和3mol H2
（2）有人提出，可以设计反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）通过其自发进行来消除CO的污染．该方案否否（填“是”、“否”）可行，理由是：△H＞0，△S＜0△H＞0，△S＜0．
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（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）=
△c
△t=
2.25mol/L
10min=0.225 mol•L-1•min-1，
故答案为：0.225mol•L-1•min-1；
②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)，故答案为：
c(CH3OH)•c(H2O)
c(CO2)•c3(H2)；
③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 CO2和3mol H2，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（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正确．
故答案为：CD；
（2）反应2CO═2C+O2是吸热反应即△H＞0，且△S＜0，则△H-T•△S＞0，反应不能自发进行，所以通过其自发进行来消除CO的污染是不可行的，
故答案为：否；△H＞0，△S＜0．
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）=
△c
△t=
2.25mol/L
10min=0.225 mol•L-1•min-1，
故答案为：0.225mol•L-1•min-1；
②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)，故答案为：
c(CH3OH)•c(H2O)
c(CO2)•c3(H2)；
③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 CO2和3mol H2，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（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正确．
故答案为：CD；
（2）反应2CO═2C+O2是吸热反应即△H＞0，且△S＜0，则△H-T•△S＞0，反应不能自发进行，所以通过其自发进行来消除CO的污染是不可行的，
故答案为：否；△H＞0，△S＜0．
1年前
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