Question

1．為減小CO₂對環(huán)境的影響，在倡導(dǎo)“低碳”的同時，還需加強對CO₂創(chuàng)新利用的研究．在T₁℃時，將9molCO₂和12molH₂充入3L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0，容器中CH₃OH的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖曲線I所示，平衡時容器內(nèi)壓強為P．改變某一條件重新進行上述反應(yīng)，CH₃OH的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖曲線Ⅱ所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 曲線Ⅱ?qū)��?yīng)的條件改變是減小壓強
• B． 若T₂℃時，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.42，則T₂＜T₁
• C． 在T₁℃時，若起始時向容器中充入5 mol CO₂、5 mol H₂、5 mol CH₃OH（g）和 5 mol H₂O（g），則達平衡前v（正）＞v（逆）
• D． 在T₁℃時，若起始時向容器中充入4.5molCO₂、6mol H₂，平衡時容器內(nèi)壓強P=$\frac{{P}_{1}}{2}$

Answer 1

分析 A．正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，減小壓強平衡逆向移動，甲醇的物質(zhì)的量減��；
B．由圖可知，T₁℃時平衡時生成甲醇為3mol，計算平衡時各組分的濃度，代入K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$計算T₁℃時平衡常數(shù)，再與T₂℃平衡常數(shù)比較判斷溫度；
C..計算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進行，進而達平衡前v（正）、v（逆）相對大�。�
D．充入氣體濃度減半，如果轉(zhuǎn)化率相等則平衡壓強是I的一半，實際上相當于減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動．

解答 解：A．正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，減小壓強平衡逆向移動，甲醇的物質(zhì)的量減小，圖中曲線Ⅱ平衡時甲醇物質(zhì)的量大，不能是減小壓強，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，應(yīng)是降低溫度，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，甲醇物質(zhì)的量增大，故A錯誤；
B．由圖可知，T₁℃時平衡時生成甲醇為3mol，則：
               CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
開始濃度（mol/L）：3       4          0       0
變化濃度（mol/L）：1       3          1       1
平衡濃度（mol/L）：2       1          1       1
T₁℃時平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{1×1}{2×{1}^{3}}$=0.5＞T₂℃時平衡常數(shù)0.42，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，故T₂＞T₁，故B錯誤；
C．濃度商Qc=$\frac{\frac{5}{3}×\frac{5}{3}}{\frac{5}{3}×（\frac{5}{3}）^{3}}$=0.36＜K=0.5，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，則達平衡前v（正）＞v（逆），故C正確；
D．T₁℃時，若起始時向容器由充入4.5molC0₂、6mol H₂，如果轉(zhuǎn)化率相同，則壓強是I的一半，實際上，相對于I來說，相當于減小壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則壓強大于原來的一半，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算、外界條件對化學(xué)平衡的影響、化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)用等，注意理解掌握平衡常數(shù)應(yīng)用，難度中等．