Question

【題目】（1）有效“減碳”的手段之一是節能，下列制氫方法最節能的是____________(填序號)。

a．電解水制氫：2H2O2H2↑+O2↑

b．高溫使水分解制氫：2H2O(g)2H2+O2

c．太陽光催化分解水制氫：2H2O2H2↑+O2↑

d．天然氣制氫：CH4+H2O(g)CO+3H2

（2）CO2可轉化成有機物實現碳循環。在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定條件下發生反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖所示。

①從1 min到6 min，v(H2)=__________mol·L1·min1。

②能說明上述反應達到平衡狀態的是_______(填編號)。

a．總壓強保持不變

b．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化

c．H2的體積分數在混合氣體中保持不變

d．單位時間內消耗3 mol H2，同時生成1 mol H2O

e．反應中CO2與H2的物質的量之比為1∶3且保持不變

Answer 1

【答案】（1）c （2）①0.15 ②ac

【解析】（1）用水分解或電解都要消耗能源，天然氣也是有限資源，只有太陽能是取之不盡用之不竭的能源；觀察給出的四個選項，由TiO2作催化劑，利用太陽光分解水制氫氣最節能。

（2）①從1 min到6 min，CO2濃度變化為0.25 mol/L，則v(CO2)=0.05 mol/(L·min)，根據速率之比等于化學計量數之比，得v(H2)=0.15 mol/(L·min)。②這是一個反應前后氣體分子數不相等的反應，故a項說明反應達到平衡狀態；混合氣體的密度始終不變，故b項不能說明反應達到平衡狀態；氫氣的體積分數不變，說明各物質的物質的量不再發生變化，故c項說明反應達到平衡狀態；單位時間內消耗3 mol H2，同時生成1 mol H2O，表示同一個方向，故d項不能說明反應達到平衡狀態；根據加入的量知，反應過程中CO2和H2的物質的量之比始終是1∶3，故e項不能說明反應達到平衡狀態。