Question

【題目】工業上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室”效應，可用CO2生產燃料甲醇：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H＝－49.0 kJ·mol-1

（1）在相同溫度和容積不變時，能說明該反應已達平衡狀態的是 。

A．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1

B．容器內壓強保持不變

C．H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1

D．容器內的密度保持不變

（2）一定溫度下，將6 mol CO2和8 mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖所示(實線)。圖中數據a(1,6)代表的意思是：在1 min時H2的物質的量是6 mol。

①a點正反應速率 逆反應速率(填“大于”、“等于”或“小于”)，在1～3min內的平均反應速率v（H2）= 。

②僅改變某一實驗條件時，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應的實驗條件改變是 ，曲線II對應的實驗條件改變是 。

（3）甲醇可用于制作燃料電池，若電解質溶液為酸性，負極的電極反應式為： 。

Answer 1

【答案】（1）BC；（2）①大于；0.75mol·L－1·min－1；②升溫；加壓；

（3）CH3OH+ H2O - 6e- = CO2↑+6H+

【解析】

試題分析：（1）n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1，之后濃度可能還在變化，故A不一定達到平衡狀態；該反應為反應前后壓強可變的反應，壓強不變時一定達到平衡狀態；H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1可知，一定達到平衡狀態；根據，從開始反應到反應達到平衡，密度不變，密度不隨時間變化不能作為平衡標志，故D錯誤；

（2）①a點氫氣的量在減少，平衡正向進行，故正反應速率大于逆反應速率； mol·L－1·min－1②曲線I反應速率明顯加快，但平衡時氫氣的量增大，故實驗條件改變是升高溫度；曲線II反應速率加快，但平衡時氫氣的量減小，故實驗條件改變是加壓；

（3）負極為甲醇失電子發生氧化反應，極反應為CH3OH+ H2O - 6e- = CO2↑+6H+。