Question

的捕捉和综合利用是目前研究的热点之一。回答下列问题：

(1)科研工作者发现一种捕获二氧化碳生成甲酸的简单过程如图所示。

下列说法正确的是__________________（填选项字母）。

A.增大的物质的量可增大的平衡产率

B.和均能降低反应的活化能

C.上述捕获过程能有效减少温室气体排放

(2)能用于制备二甲醚

I.

II.

III.

①二氧化碳气体与氢气生成二甲醚蒸气和水蒸气反应的热化学方程式为______________。

②时，在恒容密闭容器中发生反应I时，下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_____________（填选项字母）。

A.气体的平均相对分子质量不再改变

B. 不再改变

C.断裂键同时断裂键

D.混合气体的密度不再改变

③时，向密闭容器中充入一定量，发生反应Ⅱ，测得反应前压强为，恰好达到平衡时，的分压为，则内的反应速率_____________（用分压表示，下同）；反应的平衡常数_____________。

④在催化剂条件下，发生反应。

该反应的___________0（填“>”或“<”）；的平衡转化率和催化剂的催化效率与温度的关系如图所示。则将反应温度选择为的原因为________________________________。

⑤向某绝热刚性容器中充入一定量的和，发生反应Ⅲ。容器内平衡压强______________________（填“大于”“小于”或“等于”）起始压强，原因为______________________。

Answer

BC AB < 温度低于250℃时，CO2的转化率较大但催化剂的催化效率低，反应速率慢，若温度高于250℃时，CO2的转化率和催化效率都较低 大于 反应Ⅲ为气体分子总数不变的放热反应，平衡时容器内温度升高，压强增大

【解析】

(1)A.由图知，Au为固体催化剂，不影响平衡，A错误；

B.Au和N(C2H5)3均为催化剂，能降低反应的活化能，B正确；

C.CO2为温室气体，捕获CO2能有效减少温室气体排放，C正确；

答案选BC。

(2)①Ⅰ×2+Ⅱ-Ⅲ×2得

②A.反应Ⅰ为气体分子总数减小的反应，气体的平均相对分子质量不再改变说明气体总物质的量不再改变，达到平衡状态，A正确；

B.不再改变说明各成分浓度不再改变，达到平衡状态，B正确；

C.1molCH3OH中含有3molC-H键，故断裂1molH-H键同时断裂1.5molC-H说明达到平衡，C错误；

D.气体总质量和容器容积一直保持不变，故混合气体的密度不再改变不能说明达到化学平衡状态，D错误；

答案选AB。

③反应Ⅱ为气体分子总数不变的反应，故容器内总压强保持不变，的平衡分压为，则的平衡分压为，分压减小，故其平衡分压为，由此计算内的反应速率，反应的平衡常数。

④由已知反应知，Ⅰ-Ⅲ得

，

由图知，250℃时CO2的转化率较大，催化剂的催化效率最高，故反应温度选择为。

⑤反应Ⅲ为气体分子总数不变的放热反应，平衡时容器内温度升高，压强增大，故平衡压强大于起始压强。