随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视.

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视.
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
图甲表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化.该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应.

(2)某温度下,若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图乙实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标).
①在反应进行的0~1min内,该反应的平均速率v(H2)=______.
②如果改变影响化学平衡的一个因素(如:温度、浓度、压强),反应将向着能够减弱这种改变的方向进行(如增大H2的浓度,反应向右进行以减弱外界条件增大H2的浓度的影响)直至达到新的平衡.若上述反应体系
不改变反应物的物质的量,仅分别改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I改变的实验条件是______,曲线Ⅱ改变的实验条件是______.
(3)下列各项中,不能够说明CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是______(单选)
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH消耗的速率和CH3OH生成的速率相等
C.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO2,同时生成1mol CH3OH.
lxwyyy123ap 1年前 已收到1个回答 举报

旁观者观察世界 幼苗

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解题思路:(1)由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应;
(2)①由图可知,1min时氢气的物质的量为6mol,参加反应的氢气为8mol-6mol=2mol,根据v=
△n
V
△t
计算v(H2);
②曲线I反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,应是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动;
曲线Ⅱ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,平衡正向移动,应是增大压强;
(3)化学平衡状态判断的关键是v(正)=v(逆)和各组分的浓度保持不变,据此分析.

(1)由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)①由图可知,8min时氢气的物质的量为6mol,参加反应的氢气为8mol-6mol=2mol,故v(H2)=

2mol
2L
1min=1mol/(L•min),故答案为:1mol/(L•min);
②曲线I反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,应是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,不利于氢气的转化,故曲线I是升高温度,
曲线Ⅱ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,因增大压强平衡正向移动,故应是增大压强,故答案为:升高温度;增大压强(或缩小容器体积);
(3)A、因反应前后的气体体积有变化,所以恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化,说明反应达到了平衡状态,故A正确;
B、一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等说明v(正)=v(逆),反应达到了平衡状态,故B正确;
C、物质的浓度保持不变,说明反应达到了平衡状态,故C正确;
D、消耗CO2,同时生成 CH3OH都是指v(正),故D错误.
故选:D.

点评:
本题考点: 反应热和焓变;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.

考点点评: 本题主要考查了放热反应的图象、化学反应速率的求算、化学平衡状态的判断,需要注意的是平衡状态的判断:化学平衡状态判断的关键是v(正)=v(逆)和各组分的浓度保持不变,题目难度中等.

1年前

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