Question

工业上“固定”和利用CO₂能有效地减轻“温室”效应，可用CO₂生产燃料甲醇：

CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)  △H＝－49.0 kJ·mol^-1

（1）在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是           。

A．n(CO₂)∶n(H₂)∶n(CH₃OH)∶n(H₂O)＝1∶3∶1∶1

B．容器内压强保持不变

C．H₂的消耗速率与CH₃OH的消耗速率之比为3∶1

D．容器内的密度保持不变

（2）一定温度下，将6 mol CO₂和8 mol H₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如图所示(实线)。图中数据a(1,6)代表的意思是：在1 min时H₂的物质的量是6 mol。

①a点正反应速率             逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”)，在1～3min内的平均反应速率v（H₂）=                 。

②仅改变某一实验条件时，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是              ，曲线II对应的实验条件改变是                    。

（3）甲醇可用于制作燃料电池，若电解质溶液为酸性，负极的电极反应式为：                 。

Answer

（1）BC；（2）①大于；0.75mol·L－1·min－1；②升温；加压；

（3）CH3OH+ H2O - 6e- = CO2↑+6H+

【解析】

试题分析：（1）n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1，之后浓度可能还在变化，故A不一定达到平衡状态；该反应为反应前后压强可变的反应，压强不变时一定达到平衡状态；H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1可知，一定达到平衡状态；根据，从开始反应到反应达到平衡，密度不变，密度不随时间变化不能作为平衡标志，故D错误；

（2）①a点氢气的量在减少，平衡正向进行，故正反应速率大于逆反应速率； mol·L－1·min－1②曲线I反应速率明显加快，但平衡时氢气的量增大，故实验条件改变是升高温度；曲线II反应速率加快，但平衡时氢气的量减小，故实验条件改变是加压；

（3）负极为甲醇失电子发生氧化反应，极反应为CH3OH+ H2O - 6e- = CO2↑+6H+。

考点：本题考查化学平衡标志、反应速率。