Question

【題目】固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)==CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示(實(shí)線)。

(1)a點(diǎn)正反應(yīng)速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應(yīng)速率。

(2)下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是________。

A．0～1 min B．1～3 min

C．3～8 min D．8～11 min

(3)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為________，該條件下的平衡常數(shù)K＝________。

(4)僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線Ⅰ對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是________，曲線Ⅱ?qū)��?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是________。

Answer 1

【答案】（1）＞ （2）A （3）33.3﹪ K=0.5 （4）升高溫度 增大壓強(qiáng)。

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始的。由于在a點(diǎn)時反應(yīng)還沒有達(dá)到化學(xué)平衡，所以反應(yīng)速率V(正)＞V(逆) （2）反應(yīng)是在體積固定的密閉容器中進(jìn)行的，在反應(yīng)的過程中物質(zhì)的濃度越大，反應(yīng)速率越快。由于在開始時反應(yīng)物的濃度最大，所以在開始不久反應(yīng)的速率最快。選項(xiàng)為A。（3）CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)開始時C(CO2)=3mol/L,C(H2)="4mol/L." C(CH3OH)="0mol/L," C(H2O)= 0mol/L.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時C(H2)=1mo/LC(CO2)=2mol/L,C(CH3OH)=1mol/L,C(H2O)=1mol/L.所以CO2的轉(zhuǎn)化率為：(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪.此時的化學(xué)平衡常數(shù)K="{" C(CH3OH)·C(H2O)} ÷{ C(CO2) ·C3(H2) } = (1×1)÷(2×13)= 0.5.（4） 僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，對于曲線I來說，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡時n(H2)增多。說明平衡向逆反應(yīng)方向移動。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是個氣體體積減小的放熱反應(yīng)，所以要使速率加快，平衡逆向移動，對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是升高溫度 ，對于曲線II來說，反應(yīng)速率加快，平衡時H2的含量降低。說明改變的外界條件是是速率加快而且平衡正向移動。則對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是增大壓強(qiáng)。