Question

如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得尤为紧迫．
在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇和乙醇．
如：2CO₂（g）+6H₂（g）

催化剂

 CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）．
（Ⅰ） 在一定压强下，利用CO₂反应制取乙醇，测得反应的实验数据如下表．分析表中数据回答下列问题：

温度/k CO2转化率/% n（H2）/n（CO2）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

（1）温度升高，平衡常数K值将

减小

（填“增大”、“减小”、或“不变”）．提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，平衡常数K值将

不变

（填“增大”、“减小”、或“不变”）．
（2）在600K时反应达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有

AB

（填序号）．
A．缩小反应器体积   B．通入CO₂ C．升高温度到800K   D．使用合适的催化剂
（Ⅱ）某温度下，在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO₂和4mol H₂，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
（1）从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v（CH₃OH）=

0.075mol/（L?min）

；
（2）氢气的平衡浓度为

1.75

mol/L．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）①由表中数据可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情况下，温度越高，CO₂转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应移动．
②根据平衡常数只与温度有，温度不变，平衡常数就不变；
（2）根据外界条件对化学平衡的影响进行分析解答；
（Ⅱ）（1）根据反应速率v=

△c

△t

来计算回答；
（2）利用三段式解题法计算；

解答：解：（Ⅰ）（1）①由表中数据可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情况下，温度越高，CO₂转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，所以平衡常数k减小；
故答案为：减小；
②平衡常数只与温度有关，提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，但温度不变，所以平衡常数K值将比变，
故答案为：不变；
（2）A．该反应前后气体的物质的量减小的反应，缩小反应器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，故A正确；
B．通入CO₂ ，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，故B正确；
C．该反应正反应是放热反应，升高温度到800K，平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D．使用合适的催化剂，加快反应速率，但平衡不移动，故D错误；
故选：AB；
（Ⅱ）（1）从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v（CH₃OH）=

△c

△t

=

0.75mol/L

10s

=0.075mol/（L?S），
故答案为：0.075 mol/（L．min）；
（2）利用三段式解题法计算   
                CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
开始（mol/L）：1        4               0           0
变化（mol/L）：0.75     2.25             0.75       0.75 
平衡（mol/L）：0.25     1.75             0.75       0.75
氢气的平衡浓度为1.75mol/L，故答案为：1.75；

点评：本题考查了图象分析题，难度不大，注意外界条件对化学平衡的影响、平衡常数、化学反应速率的计算等问题．