Question

15．隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO₂，引起了各國(guó)的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1L的密閉容器中（體積不變），充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol，測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
（1）從反應(yīng)開(kāi)始到10min，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=0.225mol/（L．min）
（2）下列說(shuō)法正確的是BC
A、進(jìn)行到3分鐘時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等．
B、10分鐘后容器中壓強(qiáng)不再改變．
C、達(dá)到平衡后，再充入氬氣反應(yīng)速率不會(huì)改變．
D、3min前v_正＞v_逆，3min后v_正＜v_逆．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（CO₂），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
（2）A．3分鐘后甲醇的濃度繼續(xù)增大，CO₂的濃度繼續(xù)減小，3min時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行；
B．從10分鐘起，甲醇、CO₂濃度不變，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
C．達(dá)到平衡后，再充入氬氣，恒容條件下，各組分的濃度不變；
D．3min時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（1）從反應(yīng)開(kāi)始到10min，△c（CO₂）=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，則v（CO₂）=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075mol/（L．min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（H₂）=3v（CO₂）=0.225mol/（L．min），
故答案為：0.225mol/（L．min）；
（2）A．3分鐘后甲醇的濃度繼續(xù)增大，CO₂的濃度繼續(xù)減小，3min時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，則v_正＞v_逆，故A錯(cuò)誤；
B．從10分鐘起，甲醇、CO₂濃度不變，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，容器中壓強(qiáng)不再改變，故B正確；
C．達(dá)到平衡后，再充入氬氣，恒容條件下，各組分的濃度不變，反應(yīng)速率不會(huì)改變，故C正確；
D．3min時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到達(dá)平衡，故10min前均為v_正＞v_逆，故D錯(cuò)誤，
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡建立、平衡狀態(tài)特征、反應(yīng)速率計(jì)算，比較基礎(chǔ)，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．