Question

9．回答下列問(wèn)題
（1）可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）；△H=Q 根據(jù)圖1回答：
①壓強(qiáng) P₁比P₂小填（大或小）   
②（a+b）比（c+d）小填（大或�。�
③溫度t₁℃比t₂℃高填（高或低） 
④Q值為正填（正或負(fù)）（正值表示正反應(yīng)吸熱，負(fù)值表示正反應(yīng)放熱）
（2）由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發(fā)利用，引起了各國(guó)的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），圖2表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ•mol^-1）的變化．（已知?dú)怏w物質(zhì)的量增加是熵變大的過(guò)程）
①關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是C．
A．△H＞0，△S＞0；    B．△H＞0，△S＜0；   C．△H＜0，△S＜0；    D．△H＜0，△S＞0．
②為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖3所示．從反應(yīng)開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v（H₂）：0.225mol•L^-1•min^-1．CO₂的轉(zhuǎn)化率為75%．此溫度下的K為$\frac{3}{16}$．

Answer 1

分析 （1）由圖A可知，P₂較先達(dá)到平衡狀態(tài)，則P₂＞P₁，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越低，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡向逆方向移動(dòng)；由圖B可知t₁先達(dá)到平衡狀態(tài)，則t₁＞t₂，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）①?gòu)姆匠淌椒治�，反�?yīng)物有4mol氣體，生成物有2mol氣體，△S＜0，據(jù)圖1分析，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，△H＜0；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$來(lái)計(jì)算反應(yīng)速率，根據(jù)三行式結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$計(jì)算K，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=$\frac{變化量}{初始量}×100%$．

解答 解：（1）①由圖A可知，P₂較先達(dá)到平衡狀態(tài)，則P₂＞P₁，故答案為：小；
②P₂＞P₁，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越低，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡向逆方向移動(dòng)，則（a+b）比（c+d）小，故答案為：�。�
③由圖B可知t₁先達(dá)到平衡狀態(tài)，則t₁＞t₂，故答案為：高；
④t₁＞t₂，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)吸熱，則Q＞0，故答案為：正；
（2）①在反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）中，反應(yīng)物有4mol氣體，生成物有2mol氣體，△S＜0，據(jù)圖1分析，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，△H＜0，故選：C；
②由圖2可知，10min達(dá)平衡時(shí)甲醇的濃度變化量為0.75mol/L，所以v（CH₃OH）=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075mol/（L•min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（H₂）=3v（CH₃OH）=3×0.075mol/（L•min）=0.225mol/（L•min），CO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.00mol/L-0.25mol/L}{1.00mol/L}×100%$=75%，
         CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），
初始濃度：1        3          0        0
變化濃度：0.75     2.25      0.75      0.75
平衡濃度：0.25     0.75      0.75       0.75
反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.75×0.75}{0.25×0.7{5}^{3}}$=$\frac{3}{16}$，
故答案為：0.225；75%；$\frac{3}{16}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡與圖象問(wèn)題以及化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，為高考常見題型，難度中等，注意把握?qǐng)D象曲線的變化趨勢(shì)，結(jié)合溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析．