Question

【題目】I．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=-49.0kJ·mol-1

將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L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)。圖中數(shù)據(jù)a(1，6)表示：在1 min時H2的物質(zhì)的量是6 mol。

（1）a點正反應速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反應速率。計算其化學平衡常數(shù)K=

(2)下列時間段平均反應速率最大的是

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

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

（4）錳酸鋰、鈦酸鋰都是綠色環(huán)保新型能源材料，可以用MnO2為原料制取錳酸鋰。

①以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液可制備MnO2，則陽極的電極反應式為 。

②MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料．堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應式為 。

Answer 1

【答案】(1)大于 K = 0.5L2/mol2 (2)A (3) 升溫 增大壓強或增大CO2 濃度

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

【解析】（1）a點反應沒有達到平衡，向正反應方向進行，正反應速率大于逆反應速率，根據(jù)三段式：

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

起始 3mol/L 4mol/L 0 0

變化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) 反應開始時，反應物濃度最大，故開始時速率最大，選A；

(3)從圖中可判斷，改變實驗條件后，達到平衡所用時間短，即反應速率加快人，平衡時H2的量減少，平衡正向移動，可以增大壓強或增大CO2 濃度；

⑷①以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液可制備MnO2，陽極發(fā)生氧化反應，在陽極產(chǎn)生了MnO2，根據(jù)化合價、電荷守恒、原子守恒，陽極的電極反應式為：Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+；②MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料．堿性鋅錳電池放電時，鋅是負極，MnO2是正極，正極的電極反應式為：MnO2+H2O+e﹣=MnO（OH）+OH﹣。