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。工業上有一種用CO2來生產甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)==CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，某科學實驗將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如下圖所示(實線)。

(1)a點正反應速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應速率。

(2)下列時間段平均反應速率最大的是________。

A．0～1 min B．1～3 min

C．3～8 min D．8～11 min

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

(4)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對應的實驗條件改變是________，曲線Ⅱ對應的實驗條件改變是________。

Answer 1

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

【解析】

試題分析：（1）反應是從正反應方向開始的。由于在a點時反應還沒有達到化學平衡，所以反應速率V(正)＞V(逆) （2）反應是在體積固定的密閉容器中進行的，在反應的過程中物質的濃度越大，反應速率越快。由于在開始時反應物的濃度最大，所以在開始不久反應的速率最快。選項為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.當達到化學平衡時C(H2)=1mo/LC(CO2)=2mol/L,C(CH3OH)=1mol/L,C(H2O)=1mol/L.所以CO2的轉化率為：(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪.此時的化學平衡常數K="{" C(CH3OH)·C(H2O)} ÷{ C(CO2) ·C3(H2) } = (1×1)÷(2×13)= 0.5.（4） 僅改變某一實驗條件再進行實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，對于曲線I來說，反應速率加快，達到平衡時n(H2)增多。說明平衡向逆反應方向移動。由于該反應的正反應是個氣體體積減小的放熱反應，所以要使速率加快，平衡逆向移動，對應的實驗條件改變是升高溫度 ，對于曲線II來說，反應速率加快，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。則對應的實驗條件改變是增大壓強。