Question

【題目】的捕捉和綜合利用是目前研究的熱點之一。回答下列問題：

(1)科研工作者發現一種捕獲二氧化碳生成甲酸的簡單過程如圖所示。

下列說法正確的是__________________（填選項字母）。

A.增大的物質的量可增大的平衡產率

B.和均能降低反應的活化能

C.上述捕獲過程能有效減少溫室氣體排放

(2)能用于制備二甲醚

I.

II.

III.

①二氧化碳氣體與氫氣生成二甲醚蒸氣和水蒸氣反應的熱化學方程式為______________。

②時，在恒容密閉容器中發生反應I時，下列事實能說明該反應達到平衡狀態的是_____________（填選項字母）。

A.氣體的平均相對分子質量不再改變

B. 不再改變

C.斷裂鍵同時斷裂鍵

D.混合氣體的密度不再改變

③時，向密閉容器中充入一定量，發生反應Ⅱ，測得反應前壓強為，恰好達到平衡時，的分壓為，則內的反應速率_____________（用分壓表示，下同）；反應的平衡常數_____________。

④在催化劑條件下，發生反應。

該反應的___________0（填“>”或“<”）；的平衡轉化率和催化劑的催化效率與溫度的關系如圖所示。則將反應溫度選擇為的原因為________________________________。

⑤向某絕熱剛性容器中充入一定量的和，發生反應Ⅲ。容器內平衡壓強______________________（填“大于”“小于”或“等于”）起始壓強，原因為______________________。

Answer 1

【答案】BC AB < 溫度低于250℃時，CO2的轉化率較大但催化劑的催化效率低，反應速率慢，若溫度高于250℃時，CO2的轉化率和催化效率都較低 大于 反應Ⅲ為氣體分子總數不變的放熱反應，平衡時容器內溫度升高，壓強增大

【解析】

(1)A.由圖知，Au為固體催化劑，不影響平衡，A錯誤；

B.Au和N(C2H5)3均為催化劑，能降低反應的活化能，B正確；

C.CO2為溫室氣體，捕獲CO2能有效減少溫室氣體排放，C正確；

答案選BC。

(2)①Ⅰ×2+Ⅱ-Ⅲ×2得

②A.反應Ⅰ為氣體分子總數減小的反應，氣體的平均相對分子質量不再改變說明氣體總物質的量不再改變，達到平衡狀態，A正確；

B.不再改變說明各成分濃度不再改變，達到平衡狀態，B正確；

C.1molCH3OH中含有3molC-H鍵，故斷裂1molH-H鍵同時斷裂1.5molC-H說明達到平衡，C錯誤；

D.氣體總質量和容器容積一直保持不變，故混合氣體的密度不再改變不能說明達到化學平衡狀態，D錯誤；

答案選AB。

③反應Ⅱ為氣體分子總數不變的反應，故容器內總壓強保持不變，的平衡分壓為，則的平衡分壓為，分壓減小，故其平衡分壓為，由此計算內的反應速率，反應的平衡常數。

④由已知反應知，Ⅰ-Ⅲ得

，

由圖知，250℃時CO2的轉化率較大，催化劑的催化效率最高，故反應溫度選擇為。

⑤反應Ⅲ為氣體分子總數不變放熱反應，平衡時容器內溫度升高，壓強增大，故平衡壓強大于起始壓強。