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17.利用反应CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H,可减少CO2排放,并合成清洁能源.
500℃时,在容积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2,测得t=5min时,反应达到平衡,此时n(CO2)=0.5mol.
①从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.45mol/(L•min);该可逆反应的平衡常数为5.33(结果保留两位有效数字);平衡时H2的转化率为75%.
②若将上述平衡体系的温度升高至800℃达到新平衡,平衡常数K为5.0,该反应的△H<(填“>”、“<”或“=”)0.
③已知上数条件下H2的平衡转化率为a,如果将恒容条件改成恒压条件,H2的平衡转化率为b.则a<(填“>”、“<”或“=”)b.

分析 结合化学反应三行计算列式,
               CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L)  1       3         0         0
变化硫(mol/L) 0.75    2.25      0.75       0.75
平衡量(mol/L) 0.25    0.75      0.75       0.75
①反应速率v=$\frac{△c}{△t}$,平衡常数K=$\frac{c({H}_{2}O)c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$,转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%;
②和①计算得到平衡常数比较,随温度升高平衡常数减小,则正反应为放热反应,若随温度升高增大,则正反应为吸热反应;
③如果将恒容条件改成恒压条件,反应前后气体体积减小,所以恒压条件下为保持恒压,压强大于恒容,平衡正向进行氢气转化率增大;

解答 解:结合化学反应三行计算列式,
               CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L)  1       3         0         0
变化硫(mol/L) 0.75    2.25      0.75       0.75
平衡量(mol/L) 0.25    0.75      0.75       0.75
①从反应开始到平衡,H2的反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{2.25mol/L}{5min}$=0.45mol/(L•min),
平衡常数K=$\frac{c({H}_{2}O)c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.75×0.75}{0.25×0.7{5}^{3}}$=5.33,
平衡时H2的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{2.25mol/L}{3mol/L}$×100%=75%,
故答案为:=0.45mol/(L•min);5.33;75%;
②若将上述平衡体系的温度升高至800℃达到新平衡,平衡常数K为5.0,和①计算得到平衡常数,随温度升高K减小,则正反应为放热反应,△H<0,
故答案为:<;
③如果将恒容条件改成恒压条件,反应前后气体体积减小,所以恒压条件下为保持恒压,压强大于恒容,平衡正向进行氢气转化率增大,
故答案为:<.

点评 本题考查了化学反应速率、平衡常数、转化率计算应用,主要是平衡常数和反应速率影响因素的理解应用,题目难度中等.

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