Question

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發(fā)利用，引起了各國的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），如圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．
（1）關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是

 

．（填字母）
A．△H＞0，△S＞0        B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0        D．△H＜0，△S＞0
（2）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時問變化如圖2所示．
該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為

 

．溫度降低，平衡常數(shù)K

 

（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（3）下列措施中能使（2）中

n(CH3OH)

n(CO2)

增大的有

 

．（填字母）
A．升高溫度                        B．加入催化劑
C．將H₂O（g）從體系中分離            D．充入He（g），使體系總壓強(qiáng)增大．

Answer 1

考點：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）從方程式分析，反應(yīng)物有4mol氣體，生成物有2mol氣體，△S＜0，據(jù)圖1分析，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，△H＜0，據(jù)此分析．
（2）K=

生成物濃度的系數(shù)冪次方

反應(yīng)物濃度的系數(shù)冪次方

；該反應(yīng)的△H＜0，降低溫度時，平衡正向移動，K增大．
（3）從影響平衡移動的因素考慮，只要平衡正向移動，且n（CH₃OH）增大，n（CO₂）減小即可．

解答： 解：（1）在反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）中，反應(yīng)物有4mol氣體，生成物有2mol氣體，△S＜0，據(jù)圖1分析，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，△H＜0，故選：C；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中要列入氣體和溶液的濃度，為K=

反應(yīng)物濃度系數(shù)的冪次方

反應(yīng)物濃度的系數(shù)冪次方

=

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

；該反應(yīng)的△H＜0，降低溫度時，平衡正向移動，導(dǎo)致反應(yīng)物的濃度減小，生成物的 濃度增大，K增大，
故答案為：K=

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

；增大
（3）A、升溫時，平衡逆向移動，n（CH₃OH）減少，n（CO₂）增多，

n(CH3OH)

n(CO2)

減小，故A錯誤；
B、加入催化劑不影響平衡的移動，

n(CH3OH)

n(CO2)

不變，故B錯誤；
C、將H₂O（g）從體系中分離，導(dǎo)致n（CH₃OH）增大，n（CO₂）減小，則

n(CH3OH)

n(CO2)

增大，故C正確；
D、充入He（g），使體系總壓強(qiáng)增大，但各反應(yīng)物和生成物的分壓沒變，平衡不發(fā)生移動，

n(CH3OH)

n(CO2)

不變，故D錯誤．
故選C．

點評：本題考查范圍廣，考查了學(xué)生從圖象找出有效數(shù)據(jù)的能力，并熟知勒夏特列原理，是一道好題．