Question

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．

Answer 1

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

专题：基本概念与基本理论

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；
（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．

解答： 解：（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．