Question

已知CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(l)＋H₂O(l)　ΔH＝－130.9 kJ·mol^－1

(1)现将0.8 mol CO₂和2.4 mol H₂ 充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是__________(填字母序号)。

A．该反应在低温下能自发进行

B．当容器内CO₂气体体积分数恒定时，该反应已达平衡状态

C．若其他条件不变，实验测得平衡常数：K(T₁)＞K(T₂)，则T₁＜T₂

D．现有该反应的X、Y两种催化剂，X能使正反应速率加快约5×10⁵倍、Y能使逆反应速率加快约8×10⁶倍(其他条件相同)，故在生产中应该选择X为催化剂更合适

(2)该反应进行到45 s时达到平衡，此时CO₂的转化率为68.75%。下图1中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中CO₂浓度变化。

①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。

②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响，每次只改变一个条件，并采集反应进程中CO₂的浓度变化，在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表：

实验 编号	CO2起始 浓度/mol·L^－^1	反应温 度/℃	反应压 强/kPa	是否加入 催化剂
A	0.030	150	101	否
B	0.040	150	101	否
C	0.040	250	101	是

但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2)，也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件，请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。

实验编号　　　　　　图2中字母

A　　　　　　　　　　a

B　　　　　　　　　　b

C　　　　　　　　　　c

Answer

(1)AC

(2)①

②A—a B—c C—b

【解析】(1)由于该反应为熵减的放热反应，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，ΔH＜0，ΔS＜0，所以该反应在低温下能够自发进行，A正确；由于CO2和H2是按系数比加入的，所以CO2的体积分数始终为定值(25%)，不能作为达到平衡状态的标志，B错误；该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，C正确；催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，所以Y催化剂更合适，D错误。(2)①达到平衡时

c(CO2)＝＝0.012 5 mol·L－1，画图时应注意45 s到70 s应为一直线。②由于C中温度高且使用催化剂，所以该条件下达到平衡所用时间最短，C—b；A、B比较，A中起始浓度为0.030 mol·L－1对应a曲线；B中起始浓度为0.040 mol·L－1，对应c曲线。