Question

联合国气候变化大会于2009年12月7-18日在哥本哈根召开．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%．
（1）有效“减碳”的手段之一是节能．下列制氢方法最节能的是

C

．（填字母序号）
A．电解水制氢：2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑
B．高温使水分解制氢：2H₂O

高温  .

2H₂↑+O₂↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H₂O

TiO2    .

太阳光

2H₂↑+O₂↑
D．天然气制氢：CH₄+H₂OCO+3H₂
（2）CO₂可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol，并达平衡．
①能说明上述反应达到平衡状态的是

AD

（选填编号）．
A．混合气体的压强不随时间的变化而变化
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol H₂，同时生成1mol H₂O
D．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
②采取下列措施能使平衡时CO₂转化率增大的是

CD

（选填编号）．
A．升高温度              B．恒温恒容充入He（g）
C．将H₂O（g）从体系中分离      D．恒温恒容再充入1mol CO₂和3mol H₂
（3）CO₂加氢合成DME（二甲醚）是解决能源危机的研究方向之一．
2CO₂（g）+6H₂（g）→CH₃OCH₃（g）+3H₂O△H＞0．请在坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注．

Answer 1

分析：（1）太阳能是取之不尽用之不竭的能源；
（2）①可根据化学平衡状态的概念和化学平衡状态的特征“等”和“定”来分析解答．
②增大另一种反应物的浓度，或减少生成物的浓度；
（3）注意催化剂可降低反应所需的活化能．

解答：解：（1）太阳光是取之不尽用之不竭的能源，故C最节能，故答案为：C；          
（2）①A．该反应为反应前后气体体积不等的反应，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，化学反应达到化学平衡，故A正确；
B．体积不变，质量不变，则混合气体的密度不随时间的变化而变化，不能利用密度判断平衡，故B错误；
C．单位时间内每消耗3mol H₂，同时生成1mol H₂O，体现正反应速率，无法确定正逆反应速率的关系，故C错误；
D．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变，化学反应达到化学平衡，故D正确；
故答案为：AD；　
②A．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，故A错误；
B．恒温恒容充入He反应物和生成物的浓度不变，对平衡无影响，故B错误；
C．将H₂O（g）从体系中分离，减少生成物的浓度，平衡右移，故C正确；
D．恒温恒容再充入1mol CO₂和3mol H₂，相当于增大氢气的浓度，使平衡时CO₂转化率增大，故D正确．
故答案为：CD；
（3）该反应△H＞0，为吸热反应，使用催化剂可降低反应的活化能，
故答案为：
．

点评：本题考查化学平衡状态的判断，化学平衡的影响因素，催化剂与活化能的关系，难度不大．