Question

（14）CO2是最重要溫室氣體,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2具有重大意義。

（1）科學(xué)家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：某溫度下，在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.5 mol H2，在一定條件下反應(yīng)，測(cè)得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________計(jì)算從反應(yīng)開始到3 min時(shí)，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是___________________ 。（雙選、填序號(hào)）

A.在原容器中再充入1 mol H2 B.在原容器中再充入1 mol CO2

C.縮小容器的容積 D.使用更有效的催化劑

（2）科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:

2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1，

在一定壓強(qiáng)下，測(cè)得該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。

①上述反應(yīng)的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱a值____(填“增大”、“減小”或“不變”)。

在一定溫度下，增大的值，CO2轉(zhuǎn)化率_________，生成乙醇的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。

Answer 1

（1）① CO2＋3H2CH3OH ＋H2O 0．25 mol·L－1·min－1 ②A、C

（2）①小于；②不變；③增大，不能確定

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)方程式為CO2＋3H2CH3OH ＋H2O；從反應(yīng)開始到3 min時(shí)，CO2消耗0.5mol，所以消耗氫氣1.5mol， mol·L－1·min－1；②在原容器中再充入1 mol H2，平衡正向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率增大；原容器中再充入1 mol CO2，雖然平衡正向移動(dòng)，但CO2的轉(zhuǎn)化率減��；縮小容器的容積，平衡正向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率增大；使用更有效的催化劑，平衡不移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率不變；（2）①隨溫度升高，CO2的轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡逆向移動(dòng)，ΔH小于0；②反應(yīng)熱只與方程式的系數(shù)成正比，所以反應(yīng)熱不變；③增大的值，CO2轉(zhuǎn)化率增大；生成4的物質(zhì)的量與反應(yīng)物的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以增大的值，生成乙醇的物質(zhì)的量不能確定。

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)反應(yīng)的速率和限度。