Question

已知CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(l)＋H₂O(l)　ΔH＝－130.9 kJ·mol^－1
(1)現(xiàn)將0.8 mol CO₂和2.4 mol H₂充入容積為20 L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列說法正確的是__________(填字母序號(hào))。

A．該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行

B．當(dāng)容器內(nèi)CO2氣體體積分?jǐn)?shù)恒定時(shí)，該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)

C．若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡常數(shù)：K(T1)＞K(T2)，則T1＜T2

D．現(xiàn)有該反應(yīng)的X、Y兩種催化劑，X能使正反應(yīng)速率加快約5×105倍、Y能使逆反應(yīng)速率加快約8×106倍(其他條件相同)，故在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇X為催化劑更合適

(2)該反應(yīng)進(jìn)行到45 s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率為68.75%。下圖1中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中CO₂濃度變化。


①若反應(yīng)延續(xù)至70 s。請(qǐng)?jiān)趫D1中用實(shí)線畫出25 s至70 s的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
②某化學(xué)興趣小組采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比法分析改變實(shí)驗(yàn)條件對(duì)該反應(yīng)進(jìn)程的影響，每次只改變一個(gè)條件，并采集反應(yīng)進(jìn)程中CO₂的濃度變化，在原有反應(yīng)進(jìn)程圖像上繪制對(duì)應(yīng)的曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	CO2起始 濃度/mol·L－1	反應(yīng)溫 度/℃	反應(yīng)壓 強(qiáng)/kPa	是否加入 催化劑
A	0.030	150	101	否
B	0.040	150	101	否
C	0.040	250	101	是

 
但是該小組負(fù)責(zé)繪制圖線的學(xué)生未將曲線(虛線)繪制完整(見圖2)，也忘記了注明每條曲線所對(duì)應(yīng)改變的條件，請(qǐng)把每個(gè)實(shí)驗(yàn)編號(hào)與圖2中對(duì)應(yīng)曲線的字母進(jìn)行連線。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)　　　　　　圖2中字母
A　　　　　　　　　　a
B　　　　　　　　　　b
C　　　　　　　　　　c

Answer 1

(1)AC
(2)①

②A—a　B—c　C—b

(1)由于該反應(yīng)為熵減的放熱反應(yīng)，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，ΔH＜0，ΔS＜0，所以該反應(yīng)在低溫下能夠自發(fā)進(jìn)行，A正確；由于CO₂和H₂是按系數(shù)比加入的，所以CO₂的體積分?jǐn)?shù)始終為定值(25%)，不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，C正確；催化劑能同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，所以Y催化劑更合適，D錯(cuò)誤。(2)①達(dá)到平衡時(shí)
c(CO₂)＝＝0.012 5 mol·L^－1，畫圖時(shí)應(yīng)注意45 s到70 s應(yīng)為一直線。②由于C中溫度高且使用催化劑，所以該條件下達(dá)到平衡所用時(shí)間最短，C—b；A、B比較，A中起始濃度為0.030 mol·L^－1對(duì)應(yīng)a曲線；B中起始濃度為0.040 mol·L^－1，對(duì)應(yīng)c曲線。