Question

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO₂和3mol H₂，发生的反应为：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g)，△H＝－a kJ·mol^－1（a＞0）， 测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是__________（填编号）

A．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H₂，同时生成0.4molH₂O

D．该体系中H₂O与CH₃OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变

②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。（保留两位有效数字）。若改变条件         （填选项），可使K＝1。

A．增大压强

B．增大反应物浓度

C．降低温度

D．升高温度

E．加入催化剂

Answer

① AB

②0.20；C

【解析】

试题分析：①A、未平衡CO2的体积分数是个变化的量，现在混合气体CO2的体积分数保持不变，说明已经平衡了，A正确；B、未平衡时混合气体的平均相对分子质量是个变化的量，现在不随时间的变化而变化，说明已经达平衡状态，B正确；C、单位时间内每消耗1.2mol H2，必定同时生成0.4mol H2O，在任何时候都成立，不能反映正逆反应之间的关系，C错误；D、根据方程式，生成H2O与CH3OH的物质的量浓度之比始终为1：1，且保持不变，不能说明各自的量不再随时间的变化而变化，D错误；故选AB；

② CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

初始（mol/L） 1 1.5 0 0

变化（mol/L） 0.25 0.75 0.25 0.25

平衡（mol/L） 0.75 0.75 0.25 0.25

所以K==0.20，而平衡常数是温度的函数，只有通过改变温度，来改变平衡常数，正反应量放热反应，降低温度，K值变大，故答案为：0.20；C。

考点：考查了化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断的相关知识。