Question

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)上正在研究利用CO₂來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該方法的化學(xué)方程式是：

CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）=-49．0kJ·mol

某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6mol CO₂和8mol H₂充入一容積為2L的密閉容器中（溫度保持不變），測得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖中實(shí)線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo)）。回答下列問題：

（1）該反應(yīng)在0~8min內(nèi)CO₂的平均反應(yīng)速率是             mol·L^-1·min^-1

（2）此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為                。

（3）僅改變某一條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示。

與實(shí)線相比，曲線Ⅰ改變的條件可能是        ，曲線Ⅱ改變的條件可能是        。若實(shí)線對應(yīng)條件下平衡常數(shù)為，曲線Ⅰ對應(yīng)條件下平衡常數(shù)為，曲線Ⅱ?qū)��?yīng)條件下平衡常數(shù)為，則、和的大小關(guān)系是               。

 

Answer 1

【答案】

（10分）

（1）0.125(2分)

（2）0.5mol^-2·L^-2 (2分，單位不寫扣分)

（3）升高溫度(2分)；增大壓強(qiáng)(2分)；K₁<K₂=K(2分)；

【解析】

試題分析：

（1）該反應(yīng)在0~8min內(nèi)H₂的平均反應(yīng)速率是，根據(jù)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比CO₂的平均反應(yīng)速率是0.125 mol·L^-1·min^-1

（2）平衡常數(shù)K=；

（3）曲線Ⅰ，結(jié)合反應(yīng)CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）=-49．0kJ·mol，改變的條件升高溫度使到達(dá)平衡所需時(shí)間縮短但氫氣的轉(zhuǎn)化率下降；曲線Ⅱ改變的條件增大壓強(qiáng)使到達(dá)平衡所需時(shí)間縮短，由于平衡正向移動(dòng)，與原平衡相比n（H₂）減少；K只與溫度有關(guān)，<0的反應(yīng)。溫度越高，K越小，所以K₁<K₂=K。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及其影響因素，平衡常數(shù)等相關(guān)知識(shí)。