Question

（6分）由于溫室效應和資源短缺等問題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發利用，引起了各國的普遍重視。目前工業上有一種方法是用CO₂生產燃料甲醇。一定條件下發生反應：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，右圖表示該反應進行過程中能量的變化。

(1)關于該反應的下列說法中，正確的是_______。

A．△H>0，△S>0；

B．△H>0，△S<0；

C．△H<0，△S<0；

D．△H<0，△S>0。

（2）該圖中能量的最高點和最低點之間的差值代表          
(3)為探究反應原理，現進行如下實驗：在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。從反應開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應速率v(H₂) _________mol·L^-1·min^-1。

Answer 1

（1）C  逆反應的活化能，0.225（各2分）

（1）根據圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，所以是放熱反應，即△H<0。根據方程式可知熵值是減小的，即△S＜0，答案選C。
（2）根據圖像可知，圖中能量的最高點和最低點之間的差值代表的應該是逆反應的活化能。
（3）根據圖像可知，反應進行到10min時反應達到平衡狀態，此時生成甲醇是0.75mol/L，所以消耗氫氣是2.25mol/L，所以氫氣的反應速率是2.25mol/L÷10min＝0.225mol·L^-1·min^-1。