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）
圖甲表示該反應(yīng)進行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）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）．
①在反應(yīng)進行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的平均速率v（H₂）=

 

．
②如果改變影響化學平衡的一個因素（如：溫度、濃度、壓強），反應(yīng)將向著能夠減弱這種改變的方向進行（如增大H₂的濃度，反應(yīng)向右進行以減弱外界條件增大H₂的濃度的影響）直至達到新的平衡．若上述反應(yīng)體系
不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量，僅分別改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H₂的物質(zhì)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

 

，曲線Ⅱ改變的實驗條件是

 

．
（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

 

（單選）
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消耗的速率和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．

Answer 1

考點：反應(yīng)熱和焓變,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）由圖1可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（2）①由圖可知，1min時氫氣的物質(zhì)的量為6mol，參加反應(yīng)的氫氣為8mol-6mol=2mol，根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（H₂）；
②曲線I反應(yīng)速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少，應(yīng)是升高溫度，因該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動；
曲線Ⅱ反應(yīng)速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，平衡正向移動，應(yīng)是增大壓強；
（3）化學平衡狀態(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．

解答： 解：（1）由圖1可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（2）①由圖可知，8min時氫氣的物質(zhì)的量為6mol，參加反應(yīng)的氫氣為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(yīng)速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少，應(yīng)是升高溫度，因該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，不利于氫氣的轉(zhuǎn)化，故曲線I是升高溫度，
曲線Ⅱ反應(yīng)速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，因增大壓強平衡正向移動，故應(yīng)是增大壓強，故答案為：升高溫度；增大壓強（或縮小容器體積）；
（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．

點評：本題主要考查了放熱反應(yīng)的圖象、化學反應(yīng)速率的求算、化學平衡狀態(tài)的判斷，需要注意的是平衡狀態(tài)的判斷：化學平衡狀態(tài)判斷的關(guān)鍵是v（正）=v（逆）和各組分的濃度保持不變，題目難度中等．