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CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49kJ/mol．某科學(xué)實(shí)驗(yàn)在一定溫度下，將6molCO2和8molH2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖實(shí)線所示．a(chǎn)，b，c，d括號內(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%；7：5
【解析】解：（1）a點(diǎn)時(shí)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(dòng)，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，分別計(jì)算不同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率：0～1min內(nèi)，v（H2）= =1mol/（Lmin）；8min后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，綜合速率為零；所以0～1min內(nèi)反應(yīng)速率最大，8～11min反應(yīng)速率最小， 所以答案是：0～a；1mol/（Lmin）；（2）根據(jù)圖示a點(diǎn)不是平衡狀態(tài)，反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以答案是：大于；
·（3）

	CO2（g）+	3H2（g）		CH3OH（g）+	H2O（g）
起始物質(zhì)的量/mol	6	88		0	0
物質(zhì)的量變化/mol	2	6		2	2
平衡物質(zhì)的量/mol	4	2		2	2

二氧化碳的轉(zhuǎn)化率= ×100%=33.3%，反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強(qiáng)比等于氣體物質(zhì)的量之比：P前：P后=（6+8）：（4+2+2+2）=14：10=7：5；
所以答案是：33%；7：5．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）即可以解答此題．