Question

【题目】（1）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的发法：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ·mol-1．某科学实验将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图1所示（实线）．图中数据a（1，6）代表的意思是：在1min时H2的物质的量是6mol。

①a点正反应速率____________（填大于、等于或小于）逆反应速率。

②下列时间段平均反应速率最大的是__________，最小的是__________．

A．0～1min B．1～3min C．3～8min D．8～11min

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__________。

（2）利用光能和光催化剂，可将 CO2和 H2O（g）转化为 CH4和 O2。紫外光照射时，在不同催化剂（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。在0～30小时内，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为____________；反应开始后的12小时内，在第__________种催化剂作用下，收集的 CH4最多。

（3） 1100 ℃时，体积为2L的恒容容器中发生如下反应：

Na2SO4（s）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g），下列能判断反应达到平衡状态的是__________。

A．容器内气体压强不再变化

B．H2的体积分数不再变化

C．lmolH--H键断裂同时2molH--O键形成

D．Na2S的质量不再变化

E．v正（H2）=v逆（H2O）

F.容器内气体密度不再变化

Answer 1

【答案】（1）①大于 ②A D ③升高温度 增大压强

（2）Vm>Vn >Vl II （3）BDEF（4分）

【解析】

试题分析：（1）①a点时还没有达到平衡状态，反应物氢气的物质的量继续减小，平衡向正向移动，所以正反应速率大于逆反应速率；

②分别计算不同时间内的反应速率：0～1min内，v（H2）==1mol/（Lmin）；1～3min内，v（H2）==0.75mol/（Lmin）；3～8min内，v（H2）==0.1mol/（Lmin）；8min后达到化学平衡状态，正逆反应速率相等，综合速率为零；所以0～1min内反应速率最大，8～11min反应速率最小，故答案为：A、D；

③曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I是升高温度；曲线Ⅲ反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强；

（2）由图2可知，在0～30h内，甲烷的物质的量变化量为△n（Ⅰ）＜△n（Ⅱ）＜△n（Ⅲ），故在0～30h内，CH4的平均生成速率v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；由图2可知反应开始后的12小时内，在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多；

（3）A．无论反应是否达到平衡状态，容器中压强始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，故A错误；B．H2的体积分数不再变化，说明各气体的物质的量不变，故B正确；C．无论反应是否达到平衡状态，都存在1mol H-H键断裂同时形成2mol H-O，所以不能据此判断是否达到平衡状态，故C错误；D．Na2S的质量不再变化，说明正逆反应速率相等，故D正确；E．v正（H2）=v逆（H2O） ，反应达平衡状态，故E正确； F．当混合气体密度不变时，该反应达到平衡状态，故F正确；故选BDEF。