Question

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CO₂來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H＝－49.0 kJ·mol^－1
某科學(xué)實驗將6molCO₂和8molH₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示（實線）。

（1）a點正反應(yīng)速率_______（填大于、等于或小于）逆反應(yīng)速率。
（2）下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是___________。

A．0～1min

B．1～3min

C．3～8min

D．8～11min

（3）僅改變某一實驗條件再進(jìn)行兩次實驗，測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應(yīng)的實驗條件改變是___________，曲線II對應(yīng)的實驗條件改變是___________。

Answer 1

（8分）（1）大于（2分）（2）A（2分） （3）升高溫度（2分） 增大壓強(qiáng)（2分）

試題分析：（1）a點時還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)物氫氣的物質(zhì)的量繼續(xù)減小，平衡向正向移動，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
（2）分別計算不同時間內(nèi)的反應(yīng)速率：0～1min內(nèi)，v（H₂）＝＝1mol/(L?min)；在1～3min內(nèi)，v（H₂）＝＝0.75mol/(L?min)；在3～8min內(nèi)，v（H₂）＝＝0.1mol/(L?min)；根據(jù)圖像可知，反應(yīng)進(jìn)行到8min時物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則在8～11min內(nèi)反應(yīng)速率仍然是0.1mol/(L?min)，所以0～1min內(nèi)反應(yīng)速率最大，故答案為A。
（3）曲線I反應(yīng)速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少，應(yīng)該是升高溫度，因該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，不利于氫氣的轉(zhuǎn)化，故曲線I是升高溫度；曲線Ⅲ反應(yīng)速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，因增大壓強(qiáng)平衡正向移動，故應(yīng)是增大壓強(qiáng)。
點評：該題是中等難度試題的考查，也是高考中的常見題型。主要是考查學(xué)生對反應(yīng)速率計算以及外界條件影響反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的熟悉了解程度，旨在培養(yǎng)學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和靈活應(yīng)變能力。答題時注意把握對題目圖象的分析和理解。