Question

隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了普遍的重視．
（1）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
圖1表示該反應進行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．該反應是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）某溫度下，若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質的量隨時間變化的曲線如圖2實線所示（圖中字母后的數字表示對應的坐標）．
①在反應進行的0～1min內，該反應的平均速率v（H₂）=

1mol/（L?min）

②如果改變影響化學平衡的一個因素（如：溫度、濃度、壓強），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動．若上述反應體系不改變反應物的物質的量，僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H₂的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I改變的實驗條件是

升高溫度

，曲線Ⅱ改變的實驗條件是

增大壓強

．
（3）下列各項中，不能夠說明CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）已達到平衡的是

D

（填選項）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發生變化
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
C．一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時間內消耗1mol CO₂，同時生成1mol CH₃OH．

Answer 1

分析：（1）根據反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小分析解答；
（2）①由圖可知，1min時氫氣物質的量變化量=8mol-6mol=2mol，根據v=

△n V

△t

計算v（H₂）；
②曲線I反應速率增大，但轉化的氫氣的物質的量少，應是升高溫度，因該反應放熱，升高溫度平衡逆向移動；
曲線Ⅲ反應速率增大，轉化的氫氣的物質的量多，平衡正向移動，應是增大壓強；
（3）可逆反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等（同種物質）或正逆反應速率之比等于系數之比（不同物質），平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發生變化，由此衍生的一些物理量不變，以此分析．

解答：解：（1）由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，故該反應為放熱反應，故答案為：放熱；
（2）①）由圖可知，1min時氫氣物質的量變化量=8mol-6mol=2mol，故v（H₂）=

2mol 2L

1min

=1mol/（L?min），
故答案為：1mol/（L?min）；
②曲線I反應速率增大，但轉化的氫氣的物質的量少，應是升高溫度，因該反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，不利于氫氣的轉化，故曲線I是升高溫度；
曲線Ⅲ反應速率增大，轉化的氫氣的物質的量多，因增大壓強平衡正向移動，故應是增大壓強；
故答案為：升高溫度； 增大壓強；
（3）A．由方程式可以看出，反應前后氣體的物質的量不相等，只有達到平衡狀態，容器壓強不發生變化，能判斷反應達到平衡狀態，故A不選；
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等，即正逆反應速率相等，所以能判斷反應達到平衡狀態，故B不選；
C、一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變，說明到達平衡狀態，故C不選；
D、一定條件下，單位時間內消耗1mol CO₂，同時生成1mol CH₃OH，都表示正反應速率，反應始終按此比例進行，不能說明到達平衡，故D選．
故選D．

點評：本題考查化學反應中能量變化，化學反應速率、化學平衡影響因素與化學平衡圖象等，注意根據反應的特征分析圖象中條件的改變，難度中等．