Question

隨著人類對溫室效應(yīng)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(fā)利用CO₂，引起了普遍的重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）如圖甲表示該反應(yīng)進行過程中能量的變化．該反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（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(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖乙實線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo)）．在反應(yīng)進行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的速率v（H₂）=

 

．8min時，容器中CO₂的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1．
（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

 

（填選項）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)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(nèi)消耗1mol CO₂，同時生成1mol CH₃OH
（4）16g液態(tài)甲醇（CH₃OH）在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出Q kJ的熱量，寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點：反應(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱；
（2）據(jù)圖可知△c（H₂），利用v（H₂）=

△c(H2)

△t

求算；根據(jù)H₂的物質(zhì)的量的變化，求算；
（3）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的關(guān)鍵是v（正）=v（逆）和各組分的濃度保持不變，據(jù)此分析；
（4）16g甲醇即0.5mol，注意物質(zhì)狀態(tài)和△H的值與化學(xué)計量數(shù)的對應(yīng)．

解答： 解：（1）從圖上可見，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，故答案為：放熱；
（2）1min內(nèi)，氫氣的物質(zhì)的量減少了2mol，v（H₂）=

△c(H2)

△t

=

2mol 2L

1min

=1mol/（L?min）；8min時，氫氣反應(yīng)了6mol，據(jù)化學(xué)方程式，CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），二氧化碳應(yīng)反應(yīng)2mol，剩余4mol，所以其濃度為：

4mol

2L

=2mol/L，故答案為：1mol/（L?min）；2；
（3）A、因反應(yīng)前后的氣體體積有變化，所以恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化，說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B、一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等說明v（正）=v（逆），反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C、物質(zhì)的濃度保持不變，說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，故C正確；
D、消耗CO₂，同時生成 CH₃OH都是指v（正），故D錯誤．
故選：D．
（4）16g甲醇即0.5mol，其燃燒放熱為QKJ，所以其燃燒的熱化學(xué)方程式為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-4Q kJ?mol^-1，
故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-4Q kJ?mol^-1．

點評：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的求算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷和熱化學(xué)方程式的書寫，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)熱的數(shù)值與單位，反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)方程式前面的系數(shù)成正比，題目難度不大．