Question

（I）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。
（1）目前，用超临界CO₂（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于                     。
（2）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环。CO₂转化成有机物的例子很多，如：
a. 6CO₂＋6H₂OC₆H₁₂O₆＋6O₂
b.CO₂＋3H₂CH₃OH＋H₂O
c.CO₂＋CH₄CH₃COOH
d.2CO₂＋6H₂CH₂=CH₂＋4H₂O
以上反应中，最节能的是           ，原子利用率最高的是           。
（3）为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：
在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：
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从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=   　　　　　　　　 。
②该反应的平衡常数表达式为                ，升高温度，平衡常数的数值将
            （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是        .

A．升高温度	B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离	D．再充入1molCO2和3molH2

（II）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g） △H=-93.4kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如下图所示。

图t₁时引起平衡移动的条件可能是              。
其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段时间是               。
②温度为T°C时，将3amolH₂和amolN₂放入右图所示的密闭容器中，如果活塞能左右自由移动，充分反应后测得N₂的转化率为50%。如果在相同温度下将3amolH₂、amolN₂和2amolNH₃气体放入该容器中，平衡时H₂的体积分数为         。

Answer 1

（I）（1）保护臭氧层
（2）a，c。
（3）①0.225
解析：①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=3v(CH₃OH)=
②，减小
③CD
（II）①加压，t₂～t₃   ②75%

解析（I）（1）保护臭氧层
由于氟利昂化学性质稳定，具有不燃、低毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性，因而广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。
（2）a，c。
a最节能，利用光合作用，将光能转化为化学能；C，是化合反应，原子利用率100%。
（3）①0.225
②，减小
解析：②该反应的平衡常数表达式为，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数的数值将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③CD
解析：③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是        .
A．升高温度，平衡逆向移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）减小
B．充入He（g），使体系压强增大，但体积不变，平衡不移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）不变。
C．将H₂O（g）从体系中分离，平衡正向移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大
D．再充入1molCO₂和3molH₂，相当于加压，平衡正向移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大。
（II）①加压，t₂～t₃   ②75%
解析：①从图看出正、逆反应速率均增大，正反应速率变化大于逆反应速率，平衡正向移动，加压符合。
其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段时间是t₂～t₃，t₃～t₄时平衡逆向移动，NH₃含量变小，t₄～t₅平衡不移动，NH₃含量与前一段时间相同。
②可逆反应：  N₂             +          3H₂           =            2NH₃
起始：      a                            3a
平衡：    a-0.5a                     3a-1.5a                      a
起始2：     a                            3a                            2a
折算相当于：2a                          6a                            0
平衡：    2a-1a                     6a-3a                        2a
由于是容积可变的反应容器，反应物物质的量为原来的2倍，混合气的体积也就为原来的2倍（原题应该说是恒压下比较好），浓度与原来相等，达到等效平衡。
混合气中H₂的体积分数与原平衡相等，即(3a-1.5a)÷(a-0.5a+3a-1.5a+1a)×100%=50%。
（原答案有误）