已知：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1．一定条件下，向体积固定为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化曲线如图所示．（1）反应开

Question

已知：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1．一定条件下，向体积固定为1L的密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化曲线如图所示．

（1）反应开始至第3分钟内，CO₂的反应速率v（CO₂）=___mol/（L•min）．
（2）该条件下，反应的平衡常数K=___； 
（3）能使容器内n（CH₃OH）：n（CO₂）增大的措施有___．
a．升高容器内温度                b．加入适当的催化剂
c．将H₂O（g）从容器中分离出去      d．向容器内充入氦气增压
（4）当反应进行到10分钟时，若向该密闭容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，维持其它反应条件不变，则对体系影响的下列观点，正确的是___．
a．反应的K值增大            b．CO₂的转化率增大
c．达平衡后c（CH₃OH）是10分钟时的2倍d．反应继续放出热能49kJ．

Answer 1

（1）反应开始至第3分钟内，氢气的平均反应速率v（CO₂）=(0.5mol/L)/(3min)=(1)/(6)mol•L^-1•min^-1，故答案为：(1)/(6)；
（2）利用三段式解题法计算
                 CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g），
开始（mol/L）：1        3                0                   0
变化（mol/L）：0.75   2.25         0.75             0.75
平衡（mol/L）：0.25   0.75        0.75              0.75
K=(0.75×0.75)/(0.25×0.753)=(16)/(3)，故答案为：(16)/(3)；
（3）使n（CH₃OH）/n（CO₂）应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，
a、该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）减小，故a错误，
b、加入适当的催化剂，平衡不移动，故b错误；
c、将H₂O（g）从体系中分离，平衡向正反应移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故c正确；
d、充入He（g），使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）不变，故d错误；
故答案为：c；
（4）a．平衡常数K是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故错误；           
b．若向该密闭容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，相当于增大压强，平衡正向移动，CO₂的转化率增大，故正确；
c．若向该密闭容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，相当于增大压强，平衡正向移动，所以达平衡后c（CH₃OH）比10分钟时的2倍大，故错误；
d．不可能完全反应，所以不可能反应继续放出热能49kJ，故错误；故选b．