Question

20．將CO₂轉(zhuǎn)化為 CH₄，既可以減少溫室氣體的排放，又能得到清潔能源．已知：CO₂（g）+2H₂O（g）═CH₄（g）+2O₂（g）△H=+802kJ•mol^-1如圖為在恒溫、光照和不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ）作用下，體積為1L的密閉容器中n （CH₄）隨光照時間的變化曲線．下列說法正確的是（　　）

• A． 0～16 h內(nèi)，v（H₂O）Ⅰ=1.5 mol/（L•h）
• B． 0～25 h內(nèi)，催化劑Ⅰ的催化效果比催化劑Ⅱ的效果好
• C． 在兩種不同催化劑下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不相等
• D． 反應(yīng)開始后的15h內(nèi)，第Ⅰ種催化劑的作用下，得到的CH₄最多

Answer 1

分析 A．速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，v（H₂O）_Ⅰ=2v（CH₄）_Ⅰ；
B．在0-25h時，在催化劑I的作用下，生成的甲烷的物質(zhì)的量較少；
C．平衡常數(shù)只受溫度的影響；
D．根據(jù)圖象縱軸數(shù)據(jù)來分析．

解答 解：A．在0-16h內(nèi)，CH₄的反應(yīng)速率v（CH₄）_I=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{12mol}{1L×16h}$=0.75mol/（L•h），而v（H₂O）_Ⅰ=2v（CH₄）_Ⅰ=2×0.75mol/（L•h）=1.5 mol/（L•h），故A正確；
B．在0-25h時，在催化劑I的作用下，生成的甲烷的物質(zhì)的量較少，故催化劑ⅠI的催化效果比催化劑的效果好，故B錯誤；
C．平衡常數(shù)只受溫度的影響，與催化劑的使用無關(guān)，故在恒溫的條件下，在兩種不同催化劑下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，故C錯誤；
D．根據(jù)圖象不難看出，在反應(yīng)開始后的15h內(nèi)，第Ⅰ種催化劑的作用下，得到的CH₄較少，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查了根據(jù)圖象來分析計算化學(xué)反應(yīng)速率以及分析催化劑對化學(xué)平衡常數(shù)的影響，難度不大，根據(jù)圖象來提取有效信息是關(guān)鍵．