【正文】 后利用化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系求出用Z表示的平均反應(yīng)速度v(Z)。(2)分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度與時(shí)間的關(guān)系，尋找規(guī)律數(shù)據(jù)的規(guī)律性，由此得出的結(jié)論。由此規(guī)律可推出在6min時(shí)反應(yīng)物X的濃度。(3)依據(jù)反應(yīng)，t2時(shí)改變的條件從濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件進(jìn)行分析?！驹斀狻?1)0~3min內(nèi)，?c(X)=()mol/L=，平均反應(yīng)速率v(X)== L1min1，而v(Z)=2v(X)，故v(Z)=L1min1。答案為：L1min1；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每隔2min，X的濃度減少為原來(lái)的一半， molL1。答案為：；(3)時(shí)刻，瞬間增大，可能的原因是加入生成物Z或增大體系的壓強(qiáng)。答案為：加入Z；增大體系的壓強(qiáng)?！军c(diǎn)睛】從數(shù)據(jù)中確定a，也就是必須找出數(shù)據(jù)間隱藏的規(guī)律。我們?cè)趯ふ掖艘?guī)律時(shí)，若從相鄰數(shù)據(jù)間找不到規(guī)律，就從相隔數(shù)據(jù)間去尋找規(guī)律。14．研究減少CO2排放是一項(xiàng)重要課題。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物，主要有以下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H1＝－反應(yīng)Ⅱ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) △H2＝＋反應(yīng)Ⅲ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H3(1)△H3=___kJ/mol。(2)恒溫恒容條件下，在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2，發(fā)生反應(yīng)I。下列描述能說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡狀態(tài)的是___（填序號(hào)）。A．容器內(nèi)的混合氣體的密度保持不變B．反應(yīng)體系總壓強(qiáng)保持不變C．?dāng)嗔?NA個(gè)H－O鍵同時(shí)斷裂2NA個(gè)C=O鍵D．CH3OH和H2O的濃度之比保持不變(3)，此溫度下，在密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分濃度如下：物質(zhì)CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OH(g)濃度/mol．L－1此時(shí)v正___v逆（填“＞”、“＜”或“＝”），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體中CH3OH體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)%=___%。(4)在某壓強(qiáng)下，反應(yīng)III在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。T1溫度下，將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則0～5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=__。(5)恒壓下將CO2和H2按體積比1：3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)III，在相同的時(shí)間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。其中：CH3OH的選擇性=100%①溫度高于230℃，CH3OH產(chǎn)率隨溫度升高而下降的原因是__。②在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是__。A．210℃ B．230℃ C．催化劑CZT D．催化劑CZ(Zr－1)T【答案】 BC ＞ 20 L?1min?1 反應(yīng)I的△H＜0溫度升高，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降 BD 【解析】【分析】反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H1＝－反應(yīng)Ⅱ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) △H2＝＋反應(yīng)Ⅲ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H3(1)將反應(yīng)Ⅰ2反應(yīng)Ⅱ，即可求出反應(yīng)Ⅲ的△H3。(2)A．容器內(nèi)的混合氣體的質(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變；B．恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等，則隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)不斷發(fā)生改變；C．?dāng)嗔?NA個(gè)H－O鍵，即有1molCH3OH(g)和1molH2O(g)發(fā)生反應(yīng)；斷裂2NA個(gè)C=O鍵，即有1molCO2參加反應(yīng)；D．CH3OH和H2O的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(3)利用表中數(shù)據(jù)求出濃度商，確定平衡移動(dòng)的方向，從而確定v正與v逆的相對(duì)大?。辉僭O(shè)未知數(shù)，建立三段式，利用平衡常數(shù)求出CH3OH的平衡量及平衡時(shí)的混合氣總量，從而求出混合氣體中CH3OH體積分?jǐn)?shù)CH3OH%。(4) 將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，則投料比為2，從圖中采集數(shù)據(jù)，得出CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%，利用三段式可求出CH3OCH3的平衡量，從而可求出0～5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)。(5)①溫度高于230℃，CH3OH產(chǎn)率隨溫度升高而下降，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，從溫度對(duì)平衡的影響尋找原因。②從圖中數(shù)據(jù)，可得出最佳溫度與催化劑。【詳解】反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H1＝－反應(yīng)Ⅱ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) △H2＝＋反應(yīng)Ⅲ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H3(1)將反應(yīng)Ⅰ2反應(yīng)Ⅱ，即可求出反應(yīng)Ⅲ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H3= kJ/mol。答案為：；(2)A．容器內(nèi)的混合氣體的質(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變，則反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài)，A不合題意；B．恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等，則隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)不斷發(fā)生改變，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，B符合題意；C．?dāng)嗔?NA個(gè)H－O鍵，即有1molCH3OH(g)和1molH2O(g)發(fā)生反應(yīng)；斷裂2NA個(gè)C=O鍵，即有1molCO2參加反應(yīng)；滿足反應(yīng)方向相反，變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，C符合題意；D．CH3OH和H2O的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài)，D不合題意。答案為：BC；(3)濃度商Q==，所以平衡正向移動(dòng)，v正v逆。設(shè)參加反應(yīng)的CH3OCH3的物質(zhì)的量為xK=，x=，V(CH3OH)%==20%。答案為：；20；(4) T1溫度下，投料比為2，從表中可提取出CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%。v(CH3OCH3)== L?1min?1。答案為：L?1min?1；(5)①230℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)升高溫度，由于反應(yīng)放熱，所以平衡逆向移動(dòng)， CH3OH產(chǎn)率下降。答案為：反應(yīng)I的△H＜0，溫度升高，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率下降；②從圖中數(shù)據(jù)可以看出，甲醇平衡轉(zhuǎn)化率最高的溫度為230℃；比較兩種催化劑的催化效率，催化劑CZ(Zr－1)T催化效率更高。答案為：BD?！军c(diǎn)睛】采集圖中信息時(shí)，首先要弄清橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)表示的意義，然后需理解圖中曲線表示的意義，它的變化趨勢(shì)與拐點(diǎn)所在的位置，還需分析反應(yīng)物或生成物的熱穩(wěn)定性，反應(yīng)的熱焓變，可能發(fā)生的副反應(yīng)等，然后針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。15．已知在催化劑存在條件下，能發(fā)生如下反應(yīng)：CO + H2OH2 + CO2 + Q。(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：__________________。(2)在5 L盛有固體催化劑（其體積可忽略不計(jì)）的密閉容器中，通入反應(yīng)物，10 s后， g，則此10 s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為v(CO) = ____________。(3)在該密閉容器中，下列敘述可以說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________A．若容器體積不變，在一定溫度下壓強(qiáng)達(dá)到恒定B．CO2的生成速率與H2O蒸氣的生成速率之比為1:1C．CO、H2O、HCO在容器中的物質(zhì)的量濃度保持不變D．反應(yīng)體系中混合物的平均摩爾質(zhì)量保持不變(4)在上述反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)后，分別改變條件，請(qǐng)完成下列兩張圖：_____________。A．在第20 s時(shí)將容器體積縮小至原來(lái)的一半后壓強(qiáng)變化圖 B．在第20 s時(shí)，向容器中注入少量的CO氣體后正逆反應(yīng)速率變化圖【答案】K= (Ls) BC 【解析】【分析】【詳解】（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則CO+H2O H2+CO2的平衡常數(shù)K＝，故答案為：K=；（2）在5L盛有固體催化劑（其體積可忽略不計(jì)）的密閉容器中，通入反應(yīng)物，10s后，物質(zhì)的量＝＝，氫氣的反應(yīng)速率v(H2)＝＝(L?s)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，則此10s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為v(CO)＝v(H2)＝(L?s)，故答案為：(L?s)；（3）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。則A、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，若容器體積不變，壓強(qiáng)始終不變，在一定溫度下壓強(qiáng)達(dá)到恒定不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、CO2的生成速率與H2O蒸氣的生成速率之比為1：1說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同，能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C、CO、H2O、HCO在容器中的物質(zhì)的量濃度保持不變是平衡的標(biāo)志，故C正確；D、混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量和物質(zhì)的量均是不變的，反應(yīng)體系中混合物的平均摩爾質(zhì)量保持不變，不變判定平衡，故D錯(cuò)誤；故答案為：BC；（4）A、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，改變壓強(qiáng)反應(yīng)速率增大，平衡不變，變化的圖象為：；B、加入少量CO，正反應(yīng)速率增大，此時(shí)逆反應(yīng)速率不變，隨反應(yīng)進(jìn)行正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，最后達(dá)到正逆反應(yīng)速率相同，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，變化的曲線圖象為：，故答案為：；?！军c(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算平衡標(biāo)志、影響反應(yīng)速率的因素分析判斷、圖象繪制等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵。