Question

【题目】I．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1

将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。图中数据a(1，6)表示：在1 min时H2的物质的量是6 mol。

（1）a点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。计算其化学平衡常数K=

(2)下列时间段平均反应速率最大的是

A．O～1 min B．1～3 min C．3～8 min D．8～11 min

(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线I对应的实验条件改变是 ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 。

（4）锰酸锂、钛酸锂都是绿色环保新型能源材料，可以用MnO2为原料制取锰酸锂。

①以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液可制备MnO2，则阳极的电极反应式为 。

②MnO2是碱性锌锰电池的正极材料．碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式为 。

Answer 1

【答案】(1)大于 K = 0.5L2/mol2 (2)A (3) 升温 增大压强或增大CO2 浓度

（4）①Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+ ②MnO2+H2O+e﹣=MnO（OH）+OH﹣

【解析】（1）a点反应没有达到平衡，向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，根据三段式：

CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)

起始 3mol/L 4mol/L 0 0

变化1mol/L 3mol/L 1mol/L 1mol/L

平衡 2mol/L 1mol/L 1mol/L 1mol/L

K=1×1/（2×13）=0.5L2/mol2；

(2) 反应开始时，反应物浓度最大，故开始时速率最大，选A；

(3)从图中可判断，改变实验条件后，达到平衡所用时间短，即反应速率加快人，平衡时H2的量减少，平衡正向移动，可以增大压强或增大CO2 浓度；

⑷①以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液可制备MnO2，阳极发生氧化反应，在阳极产生了MnO2，根据化合价、电荷守恒、原子守恒，阳极的电极反应式为：Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+；②MnO2是碱性锌锰电池的正极材料．碱性锌锰电池放电时，锌是负极，MnO2是正极，正极的电极反应式为：MnO2+H2O+e﹣=MnO（OH）+OH﹣。