Question

固定和利用CO₂，能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業上正在研究利用CO₂來生產甲醇燃料的方法，該方法的化學方程式是：
CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）=-49．0kJ·mol
某科學實驗小組將6mol CO₂和8mol H₂充入一容積為2L的密閉容器中（溫度保持不變），測得H₂的物質的量隨時間變化如下圖中實線所示（圖中字母后的數字表示對應的坐標）。回答下列問題：

（1）該反應在0~8min內CO₂的平均反應速率是            mol·L^-1·min^-1
（2）此溫度下該反應的平衡常數K的數值為               。
（3）僅改變某一條件再進行實驗，測得H₂的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示。
與實線相比，曲線Ⅰ改變的條件可能是       ，曲線Ⅱ改變的條件可能是       。若實線對應條件下平衡常數為，曲線Ⅰ對應條件下平衡常數為，曲線Ⅱ對應條件下平衡常數為，則、和的大小關系是              。

Answer 1

（10分）
（1）0.125(2分)
（2）0.5mol^-2·L^-2 (2分，單位不寫扣分)
（3）升高溫度(2分)；增大壓強(2分)；K₁<K₂=K(2分)；

試題分析：
（1）該反應在0~8min內H₂的平均反應速率是，根據速率之比等于計量數之比CO₂的平均反應速率是0.125 mol·L^-1·min^-1
（2）平衡常數K=；
（3）曲線Ⅰ，結合反應CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）=-49．0kJ·mol，改變的條件升高溫度使到達平衡所需時間縮短但氫氣的轉化率下降；曲線Ⅱ改變的條件增大壓強使到達平衡所需時間縮短，由于平衡正向移動，與原平衡相比n（H₂）減少；K只與溫度有關，<0的反應。溫度越高，K越小，所以K₁<K₂=K。