Question

能源与材料、信息被称为现代社会发展的三大支柱，化学与能源有着密切联系。

（1）工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇，可以将CO₂变废为宝。在体积为1L的密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂,一定条件下发生反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g),测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示：

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率υ(CH₃OH)=_______________。

②若反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：

A．υ(CO₂)=0.15mol•L^－1•min^－1B．υ(H₂)=0.01mol•L^－1•s^－1

C．υ(CH₃OH)=0.2mol•L^－1•min^－1D．υ(H₂O)=0.45mol•L^－1•min^－1

该反应进行由快到慢的顺序为___________(填字母)

（2）海水化学资源的利用具有非常广阔的前景，从海水中提取溴的工业流程如图所示：

①以上五个过程中涉及氧化还原反应的有_____________个。

②步骤③中已获得游离态的溴，步骤④又随之转变成化合态的溴，其目的是__________。

Answer

0.075mol/（L·min） D＞C＝B＞A 4 为了把Br2富集起来

【解析】

根据题中图示信息，结合反应速率概念和化学平衡“三段式”计算反应速率；根据反应速率与其计量数之比数值越大化学反应速率越快，进行判断；根据题中工艺流程图可知，海水晒盐得到氯化钠和卤水，电解熔融氯化钠生成氯气通入卤水氧化溴离子生成溴单质，得到溴的低浓度溶液，通入热的空气吹出溴单质，用SO2吸收得到含HBr的溶液，通入Cl2生成溴单质得到工业溴。

（1）①由题中图示信息可知，，则从反应开始到平衡CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)＝= =0.075mol·L-1·min-1；答案为0.075mol·L-1·min-1。

②单位相同的条件下，其反应速率与其计量数之比数值越大化学反应速率越快，

A．mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1；

B．= ×60mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1；

C．mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1；

D．mol·L-1·min-1=0.45 mol·L-1·min-1；

通过以上分析知，反应速率快慢顺序是D＞C＝B＞A；答案为D＞C＝B＞A。

（2）①过程①是物理变化，无氧化还原反应，过程②是电解氯化钠水溶液或熔融氯化钠发生了氧化还原反应，过程③是氯气氧化溴离子生成溴单质，为氧化还原反应，过程④是溴单质被SO2吸收发生氧化还原反应，过程⑤是氯气与溴化氢反应生成溴单质，为氧化还原反应，共4个；答案为4。

②步骤③中已获得游离态的溴，步骤④又将之转变成化合态的溴，起初有溴最终也有溴，所以这一步为富集（或浓缩）溴元素；答案为为了把Br2富集起来。