Question

【題目】工業上有一種用CO2生產甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。某實驗中將6 mol CO2和8 mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖曲線 (甲)所示。請完成下列問題：

(1)a點正反應速率________逆反應速率(填“>”、“<”或“＝”)。

(2)若僅改變某一實驗條件再進行一次實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線(乙)所示，曲線(乙)對應改變的實驗條件可以是________(填序號)。

a.加催化劑 b.增大壓強 c.升高溫度 d.增大H2濃度

Answer 1

【答案】> b

【解析】

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol，該反應的正反應為氣體體積減小的放熱反應; a點時還沒有達到平衡狀態，反應物氫氣的物質的量繼續減小，平衡向正向移動;增大壓強或增大H2濃度可以使平衡向正反應方向移動;使用催化劑可以加快反應速率，但平衡不發生移動;升高溫度可加快反應速率，平衡向逆反應方向移動，據此分析；

(1)a點時還沒有達到平衡狀態，根據CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol可知，反應物氫氣的物質的量繼續減小，反應正向進行，所以正反應速率大于逆反應速率，故答案為：＞；

(2)a．加催化劑，平衡不移動，平衡時氫氣的物質的量相等，與圖象不符，故a錯誤；

b.增大壓強，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡正向移動，氫氣的物質的量減小，與圖象相符，故b正確；

c.由CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol可知升高溫度，平衡逆向移動，平衡時氫氣的物質的量增大，與圖象不符，故c錯誤；

d.增大H2濃度，盡管平衡正向移動，但平衡時氫氣的物質的量仍增大，與圖象不符，故d錯誤；

答案選b。