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CO來生產(chǎn)甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖實(shí)線所示a，b，c，d括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標(biāo)。

（1）0-a,a-b,b-c,c-d四段中，平均反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是 ，該時(shí)間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是 。

（2）a點(diǎn)正反應(yīng)速率_______（填大于、等于或小于）逆反應(yīng)速率。

（3）平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是 ；反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強(qiáng)比是 。

Answer 1

【答案】（1）0—a； 1mol/(L min)；

（2）大于

（3）33.3 % 或 33.33% 7∶5

【解析】

試題分析：（1）由圖像知反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始直至建立平衡。當(dāng)其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，故在0～a，a～b，b～c，c～d四段中，平均反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是0～a，該時(shí)間段內(nèi)H2的物質(zhì)的量變化為2mol，容器的體積為2L，根據(jù)公式v=△n/△tV計(jì)算H2的平均反應(yīng)速率是＝1mol/(L min)。

（2）由圖像可判斷a點(diǎn)時(shí)反應(yīng)還沒有達(dá)到化學(xué)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行，則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。

（3）根據(jù)題給信息知反應(yīng)開始時(shí)c(CO2)＝3mol/L，c(H2)＝4mol/L，c(CH3OH)＝0mol/L，c(H2O)＝ 0mol/L，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)根據(jù)圖像可知c(H2)＝1mo/L，c(CO2)＝2mol/L，c(CH3OH)＝1mol/L，c(H2O)＝1mol/L。則平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為：(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪；等溫等體積的條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比等于＝7:5。