Question

【題目】由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題，如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用，引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，右圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化。

(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是_______；

A．△H>0，△S>0； B．△H>0，△S<0； C．△H<0，△S<0； D．△H<0，△S>0。

(2)該圖中能量的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的差值代表___________；

(3)為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2) _________mol·L-1·min-1。

Answer 1

【答案】C逆反應(yīng)的活化能0.225

【解析】

（1）由圖1可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，由方程式可知，該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故正反應(yīng)為熵減過程，即△S＜0；故選C；
（2）最高點(diǎn)表示的活化狀態(tài)的能量，最低點(diǎn)是甲醇和水的能量，兩者的能量差代表的是甲醇和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的活化能，即該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能；
（3）由圖可知，10min達(dá)平衡時(shí)甲醇的濃度變化量為0.75mol/L，所以v(CH3OH)=0.75mol.L-1/10min=0.075mol/(Lmin)，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v(H2)=3v(CH3OH)=3×0.075mol/(Lmin)=0.225mol/(Lmin)。