Question

【題目】二氧化碳的回收利用對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：CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g) ΔH，測得，n(H2)/mol在不同溫度隨時間的變化如下表：

		60 min	90 min	120 min	150 min	180 min
實驗I	Tl/K	1.50 mol	1.32 mol	1.28 mol	1.26 mol	1.26 mol
實驗Ⅱ	T2/K	1.45 mol	1.20 mol	1.10 mol	1.10 mol	1.10 mol

(1)比較實驗溫度T1___T2(填“＞”、“＜”)，該反應的ΔH___0(填“＞”、“=”、“＜”)。

(2)實驗I中0～60 min內用HCOOH表示的該反應的平均反應速率為_____。

(3)實驗Ⅱ反應開始時體系壓強為P0，第90min時體系壓強為Pl，則Pl∶P0=___。

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

Answer 1

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

【解析】

(1)根據表格數據，反應速率越快，建立平衡需要的時間越少，結合溫度對反應速率的影響分析判斷；

(2)根據表格數據，首先計算實驗I中0～60 min內用H2表示的反應速率，再根據方程式CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)，計算用HCOOH表示的反應速率；

(3)同溫同體積時，氣體的壓強之比等于物質的量之比，根據三段式分析解答；

(4)根據(1)的分析判斷出T1、T2的大小，結合溫度對反應速率的影響分析判斷。

(1)根據表格數據，實驗II建立平衡需要的時間較少，反應速率快，說明實驗溫度T1＜T2；溫度由T1變化為T2，即升高溫度，平衡時n(H2)較少，說明平衡正向移動，因此正反應為吸熱反應，ΔH＞0，故答案為：＜；＞；

(2)根據表格數據，實驗I中0～60 min內用H2表示的反應速率為=4.17×l0-3mol/(Lmin)，根據方程式CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)，用HCOOH表示的反應速率與用H2表示的反應速率相等為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(mol) 0.8 0.8 0.8

90min(mol) 1.2 1.2 0.8

同溫同體積時，氣體的壓強之比等于物質的量之比，實驗Ⅱ反應開始時體系壓強為P0，第90min時體系壓強為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(1)的分析，T1＜T2，實驗Ⅱ反應的溫度高，建立平衡之前，相同時間內生成物HCOOH的濃度大，故實驗Ⅱ的逆反應速率比實驗I大，故答案為：＜；80min時，實驗Ⅱ反應的溫度高，生成物HCOOH的濃度大，故實驗Ⅱ的逆反應速率比實驗I大。