Question

【題目】二氧化碳的回收利用對(duì)溫室氣體的減排具有重要的意義。在2L密閉容器中，加入2.00molCO2和2.0 mol H2以及催化劑發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g) ΔH，測(cè)得，n(H2)/mol在不同溫度隨時(shí)間的變化如下表：

		60 min	90 min	120 min	150 min	180 min
實(shí)驗(yàn)I	Tl/K	1.50 mol	1.32 mol	1.28 mol	1.26 mol	1.26 mol
實(shí)驗(yàn)Ⅱ	T2/K	1.45 mol	1.20 mol	1.10 mol	1.10 mol	1.10 mol

(1)比較實(shí)驗(yàn)溫度T1___T2(填“＞”、“＜”)，該反應(yīng)的ΔH___0(填“＞”、“=”、“＜”)。

(2)實(shí)驗(yàn)I中0～60 min內(nèi)用HCOOH表示的該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_____。

(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)開始時(shí)體系壓強(qiáng)為P0，第90min時(shí)體系壓強(qiáng)為Pl，則Pl∶P0=___。

(4)比較實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ在80min時(shí)的逆反應(yīng)速率大小vl___vⅡ(填“＞”、“＜”或“無法判斷”)，原因是_____。

Answer 1

【答案】＜ ＞ 4.17×l0-3mol/(Lmin) 4∶5 ＜ 80min時(shí)，實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)的溫度高，生成物HCOOH的濃度大，故實(shí)驗(yàn)Ⅱ的逆反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)I大

【解析】

(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，反應(yīng)速率越快，建立平衡需要的時(shí)間越少，結(jié)合溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響分析判斷；

(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，首先計(jì)算實(shí)驗(yàn)I中0～60 min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率，再根據(jù)方程式CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)，計(jì)算用HCOOH表示的反應(yīng)速率；

(3)同溫同體積時(shí)，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)三段式分析解答；

(4)根據(jù)(1)的分析判斷出T1、T2的大小，結(jié)合溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響分析判斷。

(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)II建立平衡需要的時(shí)間較少，反應(yīng)速率快，說明實(shí)驗(yàn)溫度T1＜T2；溫度由T1變化為T2，即升高溫度，平衡時(shí)n(H2)較少，說明平衡正向移動(dòng)，因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，故答案為：＜；＞；

(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)I中0～60 min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為=4.17×l0-3mol/(Lmin)，根據(jù)方程式CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)，用HCOOH表示的反應(yīng)速率與用H2表示的反應(yīng)速率相等為4.17×l0-3mol/(Lmin)，故答案為：4.17×l0-3mol/(Lmin)；

(3) CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)

起始(mol) 2 2 0

反應(yīng)(mol) 0.8 0.8 0.8

90min(mol) 1.2 1.2 0.8

同溫同體積時(shí)，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)開始時(shí)體系壓強(qiáng)為P0，第90min時(shí)體系壓強(qiáng)為Pl，則Pl∶P0=(1.2+1.2+0.8)mol∶(2+2)mol=4∶5，故答案為：4∶5；

(4)根據(jù)(1)的分析，T1＜T2，實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)的溫度高，建立平衡之前，相同時(shí)間內(nèi)生成物HCOOH的濃度大，故實(shí)驗(yàn)Ⅱ的逆反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)I大，故答案為：＜；80min時(shí)，實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)的溫度高，生成物HCOOH的濃度大，故實(shí)驗(yàn)Ⅱ的逆反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)I大。