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 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。