Question

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CO来生产甲醇燃料的方法： CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)。某科学实验将6molCO₂和8molH₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如图实线所示a，b，c，d括号内数据表示坐标。

（1）0-a,a-b,b-c,c-d四段中，平均反应速率最大的时间段是     ，该时间段内H₂的平均反应速率是     。

（2）a点正反应速率_______（填大于、等于或小于）逆反应速率。

（3）平衡时CO₂的转化率是            ；反应前后容器内的压强比是        。

Answer

（1）0—a； 1mol/(L min)；

（2）大于

（3）33.3 % 或 33.33% 7∶5

【解析】

试题分析：（1）由图像知反应是从正反应方向开始直至建立平衡。当其他条件不变时，反应物的浓度越大，化学反应速率越快，故在0～a，a～b，b～c，c～d四段中，平均反应速率最大的时间段是0～a，该时间段内H2的物质的量变化为2mol，容器的体积为2L，根据公式v=△n/△tV计算H2的平均反应速率是＝1mol/(L min)。

（2）由图像可判断a点时反应还没有达到化学平衡，反应正向进行，则正反应速率大于逆反应速率。

（3）根据题给信息知反应开始时c(CO2)＝3mol/L，c(H2)＝4mol/L，c(CH3OH)＝0mol/L，c(H2O)＝ 0mol/L，当达到化学平衡时根据图像可知c(H2)＝1mo/L，c(CO2)＝2mol/L，c(CH3OH)＝1mol/L，c(H2O)＝1mol/L。则平衡时CO2的转化率为：(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪；等温等体积的条件下，容器内的压强之比等于气体的物质的量之比等于＝7:5。

考点：考查化学反应速率速率图像分析以及有关计算