Question

【題目】（1）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)甲醇燃料的發(fā)法：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ·mol-1．某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖1所示（實(shí)線）．圖中數(shù)據(jù)a（1，6）代表的意思是：在1min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol。

①a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(shí)間段平均反應(yīng)速率最大的是__________，最小的是__________．

A．0～1min B．1～3min C．3～8min D．8～11min

③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(shí)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對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是__________。

（2）利用光能和光催化劑，可將 CO2和 H2O（g）轉(zhuǎn)化為 CH4和 O2。紫外光照射時(shí)，在不同催化劑（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示。在0～30小時(shí)內(nèi)，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ從大到小的順序?yàn)?/span>____________；反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi)，在第__________種催化劑作用下，收集的 CH4最多。

（3） 1100 ℃時(shí)，體積為2L的恒容容器中發(fā)生如下反應(yīng)：

Na2SO4（s）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g），下列能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。

A．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化

B．H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化

C．lmolH--H鍵斷裂同時(shí)2molH--O鍵形成

D．Na2S的質(zhì)量不再變化

E．v正（H2）=v逆（H2O）

F.容器內(nèi)氣體密度不再變化

Answer 1

【答案】（1）①大于 ②A D ③升高溫度 增大壓強(qiáng)

（2）Vm>Vn >Vl II （3）BDEF（4分）

【解析】

試題分析：（1）①a點(diǎn)時(shí)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)物氫氣的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，平衡向正向移動，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；

②分別計(jì)算不同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率：0～1min內(nèi)，v（H2）==1mol/（Lmin）；1～3min內(nèi)，v（H2）==0.75mol/（Lmin）；3～8min內(nèi)，v（H2）==0.1mol/（Lmin）；8min后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，綜合速率為零；所以0～1min內(nèi)反應(yīng)速率最大，8～11min反應(yīng)速率最小，故答案為：A、D；

③曲線I反應(yīng)速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少，應(yīng)是升高溫度，因該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，不利于氫氣的轉(zhuǎn)化，故曲線I是升高溫度；曲線Ⅲ反應(yīng)速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，因增大壓強(qiáng)平衡正向移動，故應(yīng)是增大壓強(qiáng)；

（2）由圖2可知，在0～30h內(nèi)，甲烷的物質(zhì)的量變化量為△n（Ⅰ）＜△n（Ⅱ）＜△n（Ⅲ），故在0～30h內(nèi)，CH4的平均生成速率v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；由圖2可知反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi)，在第Ⅱ種催化劑的作用下，收集的CH4最多；

（3）A．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中壓強(qiáng)始終不變，所以不能據(jù)此判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化，說明各氣體的物質(zhì)的量不變，故B正確；C．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在1mol H-H鍵斷裂同時(shí)形成2mol H-O，所以不能據(jù)此判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．Na2S的質(zhì)量不再變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，故D正確；E．v正（H2）=v逆（H2O） ，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故E正確； F．當(dāng)混合氣體密度不變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故F正確；故選BDEF。