Question

【題目】工業(yè)上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室”效應(yīng)，可用CO2生產(chǎn)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(shí)，能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 。

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

B．容器內(nèi)壓強(qiáng)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(nèi)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(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示(實(shí)線(xiàn))。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是：在1 min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6 mol。

①a點(diǎn)正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率(填“大于”、“等于”或“小于”)，在1～3min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H2）= 。

②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線(xiàn)所示，曲線(xiàn)I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 ，曲線(xiàn)II對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 。

（3）甲醇可用于制作燃料電池，若電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的電極反應(yīng)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(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)為反應(yīng)前后壓強(qiáng)可變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不變時(shí)一定達(dá)到平衡狀態(tài)；H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1可知，一定達(dá)到平衡狀態(tài)；根據(jù)，從開(kāi)始反應(yīng)到反應(yīng)達(dá)到平衡，密度不變，密度不隨時(shí)間變化不能作為平衡標(biāo)志，故D錯(cuò)誤；

（2）①a點(diǎn)氫氣的量在減少，平衡正向進(jìn)行，故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率； mol·L－1·min－1②曲線(xiàn)I反應(yīng)速率明顯加快，但平衡時(shí)氫氣的量增大，故實(shí)驗(yàn)條件改變是升高溫度；曲線(xiàn)II反應(yīng)速率加快，但平衡時(shí)氫氣的量減小，故實(shí)驗(yàn)條件改變是加壓；

（3）負(fù)極為甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，極反應(yīng)為CH3OH+ H2O - 6e- = CO2↑+6H+。