Question

18．工業(yè)上可用CO₂生產(chǎn)甲醇，反應(yīng)為：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）．將6molCO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖實(shí)線所示．圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時(shí)，H₂物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化．下列說法正確的是（　　）

• A． 若曲線I對應(yīng)的條件改變是升高溫度，則該反應(yīng)△H＞0
• B． 曲線II對應(yīng)的條件改變是降低壓強(qiáng)
• C． 反應(yīng)開始至a點(diǎn)時(shí)v（H₂）=1mol•L^-1•min^-1
• D． 保持溫度不變，若將平衡后的容器體積縮小至1L，重新達(dá)平衡時(shí)則2 mol•L^-1＜c（CH₃OH）＜$\frac{8}{3}$mol•L^-1

Answer 1

分析 A．若曲線I對應(yīng)的條件改變是升高溫度，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，升高溫度后氫氣的物質(zhì)的量增大，平衡逆向移動(dòng)；
B．減小壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率降低，反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間延長，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)；
C．v（H₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
D．體積縮小為原來的一半，若平衡不發(fā)生移動(dòng)，計(jì)算c（CH₃OH），結(jié)合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行判斷．

解答 解：A．若曲線I對應(yīng)的條件改變是升高溫度，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，升高溫度后氫氣的物質(zhì)的量增大，平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0，故A錯(cuò)誤；
B．減小壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率降低，反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間延長，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氣的物質(zhì)的量增大，故B錯(cuò)誤；
C．v（H₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{8-6}{2}}{1}$mol•L^-1•min^-1=1mol•L^-1•min^-1，故C正確；
D．體積不變時(shí)，c（CH₃OH）=$\frac{1}{3}$△c（H₂）=$\frac{1}{3}$×$\frac{8-2}{2}$mol/L=1mol•L^-1，體積縮小為原來的一半，若平衡不發(fā)生移動(dòng)時(shí)，c（CH₃OH）=2mol•L^-1，由于壓強(qiáng)變大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故c（CH₃OH）＞2mol•L^-1，可逆反應(yīng)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，即平衡時(shí)H₂物質(zhì)的量不為零，可知c（CH₃OH）＜$\frac{1}{3}$×$\frac{8mol}{1L}$=$\frac{8}{3}$mol/L，即2 mol•L^-1＜c（CH₃OH）＜$\frac{8}{3}$mol•L^-1，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算及外界條件對化學(xué)平衡影響，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生圖象分析及計(jì)算能力，難點(diǎn)是D中等效平衡構(gòu)建，題目難度中等．