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CO來生產甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖實線所示a，b，c，d括號內數據表示坐標。

（1）0-a,a-b,b-c,c-d四段中，平均反應速率最大的時間段是 ，該時間段內H2的平均反應速率是 。

（2）a點正反應速率_______（填大于、等于或小于）逆反應速率。

（3）平衡時CO2的轉化率是 ；反應前后容器內的壓強比是 。

Answer 1

【答案】（1）0—a； 1mol/(L min)；

（2）大于

（3）33.3 % 或 33.33% 7∶5

【解析】

試題分析：（1）由圖像知反應是從正反應方向開始直至建立平衡。當其他條件不變時，反應物的濃度越大，化學反應速率越快，故在0～a，a～b，b～c，c～d四段中，平均反應速率最大的時間段是0～a，該時間段內H2的物質的量變化為2mol，容器的體積為2L，根據公式v=△n/△tV計算H2的平均反應速率是＝1mol/(L min)。

（2）由圖像可判斷a點時反應還沒有達到化學平衡，反應正向進行，則正反應速率大于逆反應速率。

（3）根據題給信息知反應開始時c(CO2)＝3mol/L，c(H2)＝4mol/L，c(CH3OH)＝0mol/L，c(H2O)＝ 0mol/L，當達到化學平衡時根據圖像可知c(H2)＝1mo/L，c(CO2)＝2mol/L，c(CH3OH)＝1mol/L，c(H2O)＝1mol/L。則平衡時CO2的轉化率為：(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪；等溫等體積的條件下，容器內的壓強之比等于氣體的物質的量之比等于＝7:5。