Question

6．研究表明，CO₂和H₂在相同條件下能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng)，化學(xué)方程式如下：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₃＜0Ⅰ
CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂＞0Ⅱ
催化劑A和催化劑B對(duì)這兩個(gè)反應(yīng)均具有催化能力．某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1：2.2．在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T（K）	催化劑	CO2轉(zhuǎn)化率（%）	甲醇選擇性（%）
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

【備注】甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO₂中生成甲醇的百分比．
（1）測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，反應(yīng)不是（填“是”或“不是”）處于平衡態(tài)．
（2）有利于提高CO₂轉(zhuǎn)化為CH₃OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有CD．
A．使用催化劑AB．使用催化劑B
C．降低反應(yīng)溫度            
D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度
E．增大CO₂和H₂的初始投料比
（3）表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在相同溫度下，因?yàn)榇呋瘎〢和B對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同，所以在該時(shí)刻不同的催化劑對(duì)CO₂轉(zhuǎn)化成CH₃OH的選擇性有顯著的影響．

Answer 1

分析 （1）催化劑能影響反應(yīng)速率，不改變平衡狀態(tài)；
（2）由CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-53.7kJ•mol^-8 可知提高CO₂轉(zhuǎn)化為CH₃OH平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡向正向移動(dòng)，可降低溫度，增大濃度；
（3）不同的催化劑的催化能力不同，且催化劑具有選擇性；

解答 解：（1）使用不同催化劑時(shí)，不改變平衡狀態(tài)，如果達(dá)到平衡狀態(tài)，CO₂的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該不變，現(xiàn)在CO₂的轉(zhuǎn)化率不一樣，表明此時(shí)未達(dá)到平衡，故答案為：不是；
（2）A．使用催化劑Cat.1，平衡不移動(dòng)，不能提高轉(zhuǎn)化率，故A錯(cuò)誤；  
B、使用催化劑Cat.2，不能提高轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；
C、降低反應(yīng)溫度，平衡正向移動(dòng)，可增大轉(zhuǎn)化率，故C正確； 
D、投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度，衡正向移動(dòng)，可增大轉(zhuǎn)化率，故D正確；
E、增大 CO₂和H₂的初始投料比，可增大氫氣的轉(zhuǎn)化率，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，故E錯(cuò)誤．
故答案為：CD；
（3）從表中數(shù)據(jù)分析，在相同溫度下，不同的催化劑二氧化碳的轉(zhuǎn)化率不同，說(shuō)明不同的催化劑的催化能力不同，相同的催化劑不同的溫度，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率不同，且溫度高的轉(zhuǎn)化率大，因?yàn)檎�反�?yīng)為放熱反應(yīng)，說(shuō)明表中數(shù)據(jù)是未達(dá)到平衡數(shù)據(jù)，
故答案為：催化劑A和B對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同；

點(diǎn)評(píng) 本題考查催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，涉及化學(xué)平衡的移動(dòng)，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力的考查，注意把握蓋斯定律的應(yīng)用，電解池的工作原理等知識(shí)．