Question

15．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中（体积不变），充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
（1）从反应开始到10min，氢气的平均反应速率v（H₂）=0.225mol/（L．min）
（2）下列说法正确的是BC
A、进行到3分钟时，正反应速率和逆反应速率相等．
B、10分钟后容器中压强不再改变．
C、达到平衡后，再充入氩气反应速率不会改变．
D、3min前v_正＞v_逆，3min后v_正＜v_逆．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO₂），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
（2）A．3分钟后甲醇的浓度继续增大，CO₂的浓度继续减小，3min时反应向正反应进行；
B．从10分钟起，甲醇、CO₂浓度不变，反应到达平衡状态；
C．达到平衡后，再充入氩气，恒容条件下，各组分的浓度不变；
D．3min时反应向正反应进行．

解答 解：（1）从反应开始到10min，△c（CO₂）=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，则v（CO₂）=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，则v（H₂）=3v（CO₂）=0.225mol/（L．min），
故答案为：0.225mol/（L．min）；
（2）A．3分钟后甲醇的浓度继续增大，CO₂的浓度继续减小，3min时反应向正反应进行，则v_正＞v_逆，故A错误；
B．从10分钟起，甲醇、CO₂浓度不变，反应到达平衡状态，容器中压强不再改变，故B正确；
C．达到平衡后，再充入氩气，恒容条件下，各组分的浓度不变，反应速率不会改变，故C正确；
D．3min时反应向正反应进行，10min到达平衡，故10min前均为v_正＞v_逆，故D错误，
故选：BC．

点评 本题考查化学平衡建立、平衡状态特征、反应速率计算，比较基础，注意对基础知识的理解掌握．