Question

15．隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了各國的普遍重視．目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇．為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中（體積不變），充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol，測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．
（1）從反應開始到10min，氫氣的平均反應速率v（H₂）=0.225mol/（L．min）
（2）下列說法正確的是BC
A、進行到3分鐘時，正反應速率和逆反應速率相等．
B、10分鐘后容器中壓強不再改變．
C、達到平衡后，再充入氬氣反應速率不會改變．
D、3min前v_正＞v_逆，3min后v_正＜v_逆．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO₂），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（H₂）；
（2）A．3分鐘后甲醇的濃度繼續增大，CO₂的濃度繼續減小，3min時反應向正反應進行；
B．從10分鐘起，甲醇、CO₂濃度不變，反應到達平衡狀態；
C．達到平衡后，再充入氬氣，恒容條件下，各組分的濃度不變；
D．3min時反應向正反應進行．

解答 解：（1）從反應開始到10min，△c（CO₂）=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，則v（CO₂）=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075mol/（L．min），速率之比等于化學計量數之比，則v（H₂）=3v（CO₂）=0.225mol/（L．min），
故答案為：0.225mol/（L．min）；
（2）A．3分鐘后甲醇的濃度繼續增大，CO₂的濃度繼續減小，3min時反應向正反應進行，則v_正＞v_逆，故A錯誤；
B．從10分鐘起，甲醇、CO₂濃度不變，反應到達平衡狀態，容器中壓強不再改變，故B正確；
C．達到平衡后，再充入氬氣，恒容條件下，各組分的濃度不變，反應速率不會改變，故C正確；
D．3min時反應向正反應進行，10min到達平衡，故10min前均為v_正＞v_逆，故D錯誤，
故選：BC．

點評 本題考查化學平衡建立、平衡狀態特征、反應速率計算，比較基礎，注意對基礎知識的理解掌握．