问题标题：
【工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2O．请回答下列问题：（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如图1所示：写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化】
问题描述：
工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2O．请回答下列问题：
（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如图1所示：写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式___
（2）如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应___（选填编号）．
A．一定向正反应方向移动
B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动
D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图2所示．
①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是___．
②a点所代表的状态___（填“是”或“不是”）平衡状态．
③c点CO2的转化率高于b点，原因是___．
（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0min，容器内气体的密度减少了2.0g/L，在这段时间内C02的平均反应速率为___．反应在t1时达到平衡，过程中c（CO2）随时间t变化趋势曲线右图所示．保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请在图3中画出t1后c（CO2）随时间t变化趋势曲线（假定t2时刻达到新的平衡）．
高微回答：
（1）图1中的热化学方程式为①CO（g）+H2O（l）=CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol，
②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-（510-419）kJ/mol=-91KJ/mol，
由②-①得：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-50KJ/mol；
故答案为：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-50KJ/mol；
（2）如果反应方程式CO2+3H2⇌CH3OH+H2O的平衡常数K值变大，则需要降低温度，
A．降低温度，平衡一定向正反应方向移动，故A正确；
B．降低温度后，正逆反应速率都减小，正反应速率在达到平衡前始终在减小，故B错误；
C．平衡常数变大，反应物浓度减小，生成物浓度增大，则化学平衡一定向正反应方向移动，故C错误；
D．化学平衡常数变大，需要降低温度，则正逆反应速率都减小，由于平衡向着正向移动，则逆反应速率先减小后增大，故D正确；
故答案为：AD；
（3）①由图象可知，该反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，所以三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是
Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，
故答案为：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ；
②催化剂只能改变反应速率，不能改变化学平衡，所以最终不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下达平衡时CO2的转化率相同，故a点所代表的状态不是平衡状态，
故答案为：不是；
③b、c点均未达到平衡状态，c点温度比b点高，反应速率较快，故CO2的转化率较大；
故答案为：b、c点均未达到平衡状态，c点温度比b点高，反应速率较快，故CO2的转化率较大；
（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0min，容器内气体的密度减小了2.0g/L，则气体减小的质量为：2.0g/L×2.0L=4.0g，
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）气体减少质量△m
1mol 50
n 4.0g
反应消耗的二氧化碳的物质的量为：n=1mol×4.0g50g
查看更多
