Question

【題目】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=﹣49.0kJmol﹣1
某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示（實線）．

（1）a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小的是 ．
A.0～1min
B.1～3min
C.3～8min
D.8～11min
（3）求平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率和該條件下反應的平衡常數(shù)K．（寫出計算過程）
（4）僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H2的物質(zhì)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 ． 判斷的理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）大于
（2）D
（3）0.5L2mol﹣2
（4）升高溫度,增大壓強,Ⅱ中反應速率增大,平衡時氫氣物質(zhì)的量減少,說明平衡正移,該反應正方向為氣體分子數(shù)目減少,因此改變的條件為增大壓強
【解析】解：（1）a點時還沒有達到平衡狀態(tài)，反應物氫氣的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，平衡向正向移動，所以正反應速率大于逆反應速率，

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

所以答案是：D；
（3）

	CO2（g）+	3H2（g）	CH3OH（g）+	H2O（g）
起始（mol）	6	8	0	0
轉(zhuǎn)化（mol）	2	6	2	2
平衡（mol）	4	2	2	2

氫氣的轉(zhuǎn)化率為： = =75%，K= = =0.5L2mol﹣2，

答：平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率為75%，該條件下反應的平衡常數(shù)為0.5L2mol﹣2；
（4）曲線I反應速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)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(zhuǎn)化，故曲線I是升高溫度；曲線Ⅲ反應速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，因增大壓強平衡正向移動，故應是增大壓強．

所以答案是：升高溫度；增大壓強；Ⅱ中反應速率增大，平衡時氫氣物質(zhì)的量減少，說明平衡正移，該反應正方向為氣體分子數(shù)目減少，因此改變的條件為增大壓強．
【考點精析】關于本題考查的化學平衡的計算，需要了解反應物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能得出正確答案．