問題詳情:
研究表明,在催化劑a(或催化劑b)存在下,CO2和H2能同時發生兩個平行反應,反應的熱化學方程式如下:
① CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1= − 53.7 kJ/mol
② CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g) ΔH2= + 41.2 kJ/mol
某實驗小組控制CO2和H2初始投料比爲1∶2.2。在相同壓強下,經過相同反應時間測得的實驗數據如下:
實驗編號 | T(K) | 催化劑 | CO2轉化率(%) | *醇選擇*(%) |
1 | 543 | 催化劑a | 12.3 | 42.3 |
2 | 543 | 催化劑b | 10.9 | 72.7 |
3 | 553 | 催化劑a | 15.3 | 39.1 |
4 | 553 | 催化劑b | 12.0 | 71.6 |
(備註)*醇選擇*:轉化的CO2中生成*醇的百分比。下列說法不正確的是
A.相同溫度下,在該時刻催化劑b對CO2轉化成CH3OH有較高的選擇*
B.其他條件不變,升高溫度反應①中CO2轉化爲CH3OH平衡轉化率增大
C.其他條件不變,增大反應體系壓強反應②中平衡常數不變
D.反應①在無催化劑、有催化劑a和有 催化劑b三種情況下能量示意圖如下:
【回答】
B
【詳解】
A.根據實驗1和2、實驗3和4的實驗數據進行對比,相同溫度下,催化劑b對CO2轉化成CH3OH的數據較高,則催化劑b對CO2轉化成CH3OH有較高的選擇*,故A正確;
B.反應①爲放熱反應,其他條件不變,升高溫度,反應①向逆向移動,CO2轉化爲CH3OH平衡轉化率減小,故B錯誤;
C.平衡常數與溫度相關,溫度不變,平衡常數不變。則其他條件不變,增大反應體系壓強,反應②中平衡常數不變,,故C正確;
D.從表中的數據分析,在催化劑b的作用下,*醇的選擇*更大,說明催化劑b對反應①催化效果更好,催化劑能降低反應的活化能,說明使用催化劑b的反應過程中活化能更低,故D正確。*選B。
知識點:化學反應中的能量變化
題型:選擇題