Question

（14）CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。

（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.5 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。（双选、填序号）

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.缩小容器的容积 D.使用更有效的催化剂

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:

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

在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

在一定温度下，增大的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

Answer 1

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

（2）①小于；②不变；③增大，不能确定

【解析】

试题分析：（1）①根据质量守恒，反应方程式为CO2＋3H2CH3OH ＋H2O；从反应开始到3 min时，CO2消耗0.5mol，所以消耗氢气1.5mol， mol·L－1·min－1；②在原容器中再充入1 mol H2，平衡正向移动，CO2的转化率增大；原容器中再充入1 mol CO2，虽然平衡正向移动，但CO2的转化率减小；缩小容器的容积，平衡正向移动，CO2的转化率增大；使用更有效的催化剂，平衡不移动，CO2的转化率不变；（2）①随温度升高，CO2的转化率减小，说明平衡逆向移动，ΔH小于0；②反应热只与方程式的系数成正比，所以反应热不变；③增大的值，CO2转化率增大；生成4的物质的量与反应物的物质的量和转化率有关，所以增大的值，生成乙醇的物质的量不能确定。

考点：本题考查化学反应的速率和限度。