Question

隨著人類(lèi)對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO₂，引起了普遍的重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來(lái)生產(chǎn)甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）如圖甲表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量的變化．該反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）某溫度下，若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖乙實(shí)線(xiàn)所示（圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)）．在反應(yīng)進(jìn)行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的速率v（H₂）=

 

．8min時(shí)，容器中CO₂的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1．
（3）下列各項(xiàng)中，不能夠說(shuō)明CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）已達(dá)到平衡的是

 

（填選項(xiàng)）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
C．一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO₂，同時(shí)生成1mol CH₃OH
（4）16g液態(tài)甲醇（CH₃OH）在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出Q kJ的熱量，寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：基本概念與基本理論

分析：（1）反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱；
（2）據(jù)圖可知△c（H₂），利用v（H₂）=

△c(H2)

△t

求算；根據(jù)H₂的物質(zhì)的量的變化，求算；
（3）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的關(guān)鍵是v（正）=v（逆）和各組分的濃度保持不變，據(jù)此分析；
（4）16g甲醇即0.5mol，注意物質(zhì)狀態(tài)和△H的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)的對(duì)應(yīng)．

解答： 解：（1）從圖上可見(jiàn)，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，故答案為：放熱；
（2）1min內(nèi)，氫氣的物質(zhì)的量減少了2mol，v（H₂）=

△c(H2)

△t

=

2mol 2L

1min

=1mol/（L?min）；8min時(shí)，氫氣反應(yīng)了6mol，據(jù)化學(xué)方程式，CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），二氧化碳應(yīng)反應(yīng)2mol，剩余4mol，所以其濃度為：

4mol

2L

=2mol/L，故答案為：1mol/（L?min）；2；
（3）A、因反應(yīng)前后的氣體體積有變化，所以恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B、一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等說(shuō)明v（正）=v（逆），反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C、物質(zhì)的濃度保持不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故C正確；
D、消耗CO₂，同時(shí)生成 CH₃OH都是指v（正），故D錯(cuò)誤．
故選：D．
（4）16g甲醇即0.5mol，其燃燒放熱為QKJ，所以其燃燒的熱化學(xué)方程式為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-4Q kJ?mol^-1，
故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-4Q kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的求算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)熱的數(shù)值與單位，反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)方程式前面的系數(shù)成正比，題目難度不大．