Question

【題目】I．工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1

將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示(實(shí)線)。圖中數(shù)據(jù)a(1，6)表示：在1 min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6 mol。

（1）a點(diǎn)正反應(yīng)速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反應(yīng)速率。計(jì)算其化學(xué)平衡常數(shù)K=

（2）下列時(shí)間段平均反應(yīng)速率最大的是

A．O～1 min B．1～3 min C．3～8 min D．8～11 min

（3）僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(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。曲線I對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 ，曲線Ⅱ對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 。

（4）錳酸鋰、鈦酸鋰都是綠色環(huán)保新型能源材料，可以用MnO2為原料制取錳酸鋰。

①以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液可制備MnO2，則陽極的電極反應(yīng)式為 。

②MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料．堿性鋅錳電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為 。

Answer 1

【答案】（1）大于(1分)K＝0.5L2/mol2 （2）A（3）升溫 增大壓強(qiáng)或增大CO2 濃度

（4）①Mn2++2H2O﹣2e﹣＝MnO2+4H+ ②MnO2+H2O+e﹣＝MnO（OH）+OH﹣

【解析】

試題分析：Ⅰ（1）a點(diǎn)氫氣的物質(zhì)的量還是在減小的，所以反應(yīng)是在向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。平衡時(shí)氫氣是2mol，則消耗氫氣是6mol，所以同時(shí)消耗CO2是2mol，生成甲醇和水蒸氣是2mol。所以平衡常數(shù)等于。

（2）反應(yīng)速率越大，反映在曲線上斜率就越大，所以反應(yīng)速率最大的是0～1 min，即A是正確的。

（3）根據(jù)圖像可知曲線I對應(yīng)的反應(yīng)速率快，平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量大，說明平衡是向逆反應(yīng)方向移動的，因此改變的條件是升高溫度。曲線Ⅱ的反應(yīng)速率也快，但平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量小，說明向正反應(yīng)方向移動，因此是增大壓強(qiáng)或增大CO2 濃度。

Ⅱ．（4）①陽極失去電子，則陽極應(yīng)該是錳離子失去電子轉(zhuǎn)化為二氧化錳，電極反應(yīng)式為Mn2++2H2O﹣2e﹣＝MnO2+4H+；②堿性鋅錳電池放電時(shí)，正極是二氧化錳得到電子，其電極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e﹣＝MnO（OH）+OH﹣。