Question

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了普遍的重视．
（1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol^-1）的变化．该反应是

放热

（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）某温度下，若将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的曲线如图2实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）．
①在反应进行的0～1min内，该反应的平均速率v（H₂）=

1mol/（L?min）

②如果改变影响化学平衡的一个因素（如：温度、浓度、压强），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动．若上述反应体系不改变反应物的物质的量，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改变的实验条件是

升高温度

，曲线Ⅱ改变的实验条件是

增大压强

．
（3）下列各项中，不能够说明CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）已达到平衡的是

D

（填选项）．
A．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
B．一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
C．一定条件下，H₂O（g）的浓度保持不变
D．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO₂，同时生成1mol CH₃OH．

Answer 1

分析：（1）根据反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小分析解答；
（2）①由图可知，1min时氢气物质的量变化量=8mol-6mol=2mol，根据v=

△n V

△t

计算v（H₂）；
②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；
曲线Ⅲ反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，平衡正向移动，应是增大压强；
（3）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析．

解答：解：（1）由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）①）由图可知，1min时氢气物质的量变化量=8mol-6mol=2mol，故v（H₂）=

2mol 2L

1min

=1mol/（L?min），
故答案为：1mol/（L?min）；
②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；
故答案为：升高温度； 增大压强；
（3）A．由方程式可以看出，反应前后气体的物质的量不相等，只有达到平衡状态，容器压强不发生变化，能判断反应达到平衡状态，故A不选；
B．一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等，即正逆反应速率相等，所以能判断反应达到平衡状态，故B不选；
C、一定条件下，H₂O（g）的浓度保持不变，说明到达平衡状态，故C不选；
D、一定条件下，单位时间内消耗1mol CO₂，同时生成1mol CH₃OH，都表示正反应速率，反应始终按此比例进行，不能说明到达平衡，故D选．
故选D．

点评：本题考查化学反应中能量变化，化学反应速率、化学平衡影响因素与化学平衡图象等，注意根据反应的特征分析图象中条件的改变，难度中等．