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(yè)上有一種用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJmol﹣1
某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2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）．

（1）a點(diǎn)正反應(yīng)速率（填大于、等于或小于）逆反應(yīng)速率．
（2）下列時(shí)間段平均反應(yīng)速率最小的是 ．
A.0～1min
B.1～3min
C.3～8min
D.8～11min
（3）求平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率和該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K．（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（4）僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示，曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 ， 曲線II對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 ． 判斷的理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）大于
（2）D
（3）0.5L2mol﹣2
（4）升高溫度,增大壓強(qiáng),Ⅱ中反應(yīng)速率增大,平衡時(shí)氫氣物質(zhì)的量減少,說(shuō)明平衡正移,該反應(yīng)正方向?yàn)闅怏w分子數(shù)目減少,因此改變的條件為增大壓強(qiáng)
【解析】解：（1）a點(diǎn)時(shí)還沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)物氫氣的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，平衡向正向移動(dòng)，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，

所以答案是：大于；
（2）分別計(jì)算不同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率：0～1min內(nèi)，v（H2）= =1mol/（Lmin）；1～3min內(nèi)，v（H2）= =0.75mol/（Lmin）；3～8min內(nèi)，v（H2）= =0.1mol/（Lmin）；8min后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，綜合速率為零；所以0～1min內(nèi)反應(yīng)速率最大，8～11min反應(yīng)速率最小，

所以答案是：D；
（3）

	CO2（g）+	3H2（g）	CH3OH（g）+	H2O（g）
起始（mol）	6	8	0	0
轉(zhuǎn)化（mol）	2	6	2	2
平衡（mol）	4	2	2	2

氫氣的轉(zhuǎn)化率為： = =75%，K= = =0.5L2mol﹣2，

答：平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為75%，該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5L2mol﹣2；
（4）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(dòng)，不利于氫氣的轉(zhuǎn)化，故曲線I是升高溫度；曲線Ⅲ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(qiáng)平衡正向移動(dòng)，故應(yīng)是增大壓強(qiáng)．

所以答案是：升高溫度；增大壓強(qiáng)；Ⅱ中反應(yīng)速率增大，平衡時(shí)氫氣物質(zhì)的量減少，說(shuō)明平衡正移，該反應(yīng)正方向?yàn)闅怏w分子數(shù)目減少，因此改變的條件為增大壓強(qiáng)．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的化學(xué)平衡的計(jì)算，需要了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能得出正確答案．