Question

17．中國(guó)政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%．
（1）有效“減碳”的手段之一是節(jié)能，下列制氫方法最節(jié)能的是C
A．電解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑          
B．高溫使水分解制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
C．太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;\;\;TiO_{2}\;\;\;}}{太陽(yáng)光}$2H₂↑+O₂↑    
 D．天然氣制氫：CH₄+H₂O$\stackrel{高溫}{?}$CO+3H₂
（2）CO₂可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)．在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO₂和3mol H₂，一定條件下反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1，測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①?gòu)?min到9min，v（H₂）=0.125mol•L^-1•min^-1
②能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是D（填編號(hào)）．
A．反應(yīng)中CO₂與CH₃OH的物質(zhì)的量濃度之比為1：1（即圖中交叉點(diǎn)）
B．混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
C．單位時(shí)間內(nèi)消耗3mol H₂，同時(shí)生成1mol HO
D．CO₂的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變．

Answer 1

分析 （1）從充分利用太陽(yáng)能的角度分析；
（2）①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率；
②化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的物理量不變．

解答 解：（1）電解水、高溫以及天然氣的使用都會(huì)消耗能源，不符合低碳要求，使用太陽(yáng)能可減小低碳，故答案為：C；
（2）①v（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.5mol/L-0.25mol/L}{9min-3min}$=0.417mol/L•min，則v（H₂）=3v（CO₂）=3×0.417mol/L•min=0.125mol/（L•min）^-1，
故答案為：0.125；
②A．反應(yīng)中CO₂與CH₃OH的物質(zhì)的量濃度之比為1：1時(shí)，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．由于氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，則無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，氣體的密度都不變，故B錯(cuò)誤；
C．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在單位時(shí)間內(nèi)每消耗3molH₂，同時(shí)生成1molH₂O，故C錯(cuò)誤；
D．CO₂的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確．
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．