Question

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了普遍的重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
圖1表示該反應(yīng)進行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．該反應(yīng)是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）某溫度下，若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測得H₂的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖2實線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo)）．
①在反應(yīng)進行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的平均速率v（H₂）=

1mol/（L?min）

②如果改變影響化學(xué)平衡的一個因素（如：溫度、濃度、壓強），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動．若上述反應(yīng)體系不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量，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改變的實驗條件是

升高溫度

，曲線Ⅱ改變的實驗條件是

增大壓強

．
（3）下列各項中，不能夠說明CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）已達到平衡的是

D

（填選項）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
C．一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時間內(nèi)消耗1mol CO₂，同時生成1mol CH₃OH．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小分析解答；
（2）①由圖可知，1min時氫氣物質(zhì)的量變化量=8mol-6mol=2mol，根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（H₂）；
②曲線I反應(yīng)速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少，應(yīng)是升高溫度，因該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動；
曲線Ⅲ反應(yīng)速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，平衡正向移動，應(yīng)是增大壓強；
（3）可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不變，以此分析．

解答：解：（1）由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（2）①）由圖可知，1min時氫氣物質(zhì)的量變化量=8mol-6mol=2mol，故v（H₂）=

2mol 2L

1min

=1mol/（L?min），
故答案為：1mol/（L?min）；
②曲線I反應(yīng)速率增大，但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少，應(yīng)是升高溫度，因該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，不利于氫氣的轉(zhuǎn)化，故曲線I是升高溫度；
曲線Ⅲ反應(yīng)速率增大，轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多，因增大壓強平衡正向移動，故應(yīng)是增大壓強；
故答案為：升高溫度； 增大壓強；
（3）A．由方程式可以看出，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相等，只有達到平衡狀態(tài)，容器壓強不發(fā)生變化，能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A不選；
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等，即正逆反應(yīng)速率相等，所以能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B不選；
C、一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變，說明到達平衡狀態(tài)，故C不選；
D、一定條件下，單位時間內(nèi)消耗1mol CO₂，同時生成1mol CH₃OH，都表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按此比例進行，不能說明到達平衡，故D選．
故選D．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化，化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡影響因素與化學(xué)平衡圖象等，注意根據(jù)反應(yīng)的特征分析圖象中條件的改變，難度中等．