Question

【題目】（1）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．工業上有一種用CO2來生產甲醇燃料的發法：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ·mol-1．某科學實驗將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖1所示（實線）．圖中數據a（1，6）代表的意思是：在1min時H2的物質的量是6mol。

①a點正反應速率____________（填大于、等于或小于）逆反應速率。

②下列時間段平均反應速率最大的是__________，最小的是__________．

A．0～1min B．1～3min C．3～8min D．8～11min

③僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應的實驗條件改變是__________，曲線Ⅱ對應的實驗條件改變是__________。

（2）利用光能和光催化劑，可將 CO2和 H2O（g）轉化為 CH4和 O2。紫外光照射時，在不同催化劑（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖所示。在0～30小時內，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ從大到小的順序為____________；反應開始后的12小時內，在第__________種催化劑作用下，收集的 CH4最多。

（3） 1100 ℃時，體積為2L的恒容容器中發生如下反應：

Na2SO4（s）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g），下列能判斷反應達到平衡狀態的是__________。

A．容器內氣體壓強不再變化

B．H2的體積分數不再變化

C．lmolH--H鍵斷裂同時2molH--O鍵形成

D．Na2S的質量不再變化

E．v正（H2）=v逆（H2O）

F.容器內氣體密度不再變化

Answer 1

【答案】（1）①大于 ②A D ③升高溫度 增大壓強

（2）Vm>Vn >Vl II （3）BDEF（4分）

【解析】

試題分析：（1）①a點時還沒有達到平衡狀態，反應物氫氣的物質的量繼續減小，平衡向正向移動，所以正反應速率大于逆反應速率；

②分別計算不同時間內的反應速率：0～1min內，v（H2）==1mol/（Lmin）；1～3min內，v（H2）==0.75mol/（Lmin）；3～8min內，v（H2）==0.1mol/（Lmin）；8min后達到化學平衡狀態，正逆反應速率相等，綜合速率為零；所以0～1min內反應速率最大，8～11min反應速率最小，故答案為：A、D；

③曲線I反應速率增大，但轉化的氫氣的物質的量少，應是升高溫度，因該反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，不利于氫氣的轉化，故曲線I是升高溫度；曲線Ⅲ反應速率增大，轉化的氫氣的物質的量多，因增大壓強平衡正向移動，故應是增大壓強；

（2）由圖2可知，在0～30h內，甲烷的物質的量變化量為△n（Ⅰ）＜△n（Ⅱ）＜△n（Ⅲ），故在0～30h內，CH4的平均生成速率v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；由圖2可知反應開始后的12小時內，在第Ⅱ種催化劑的作用下，收集的CH4最多；

（3）A．無論反應是否達到平衡狀態，容器中壓強始終不變，所以不能據此判斷是否達到平衡狀態，故A錯誤；B．H2的體積分數不再變化，說明各氣體的物質的量不變，故B正確；C．無論反應是否達到平衡狀態，都存在1mol H-H鍵斷裂同時形成2mol H-O，所以不能據此判斷是否達到平衡狀態，故C錯誤；D．Na2S的質量不再變化，說明正逆反應速率相等，故D正確；E．v正（H2）=v逆（H2O） ，反應達平衡狀態，故E正確； F．當混合氣體密度不變時，該反應達到平衡狀態，故F正確；故選BDEF。