Question

20．將CO₂轉化為 CH₄，既可以減少溫室氣體的排放，又能得到清潔能源．已知：CO₂（g）+2H₂O（g）═CH₄（g）+2O₂（g）△H=+802kJ•mol^-1如圖為在恒溫、光照和不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ）作用下，體積為1L的密閉容器中n （CH₄）隨光照時間的變化曲線．下列說法正確的是（　　）

• A． 0～16 h內，v（H₂O）Ⅰ=1.5 mol/（L•h）
• B． 0～25 h內，催化劑Ⅰ的催化效果比催化劑Ⅱ的效果好
• C． 在兩種不同催化劑下，該反應的平衡常數不相等
• D． 反應開始后的15h內，第Ⅰ種催化劑的作用下，得到的CH₄最多

Answer 1

分析 A．速率之比等于化學方程式計量數之比，v（H₂O）_Ⅰ=2v（CH₄）_Ⅰ；
B．在0-25h時，在催化劑I的作用下，生成的甲烷的物質的量較少；
C．平衡常數只受溫度的影響；
D．根據圖象縱軸數據來分析．

解答 解：A．在0-16h內，CH₄的反應速率v（CH₄）_I=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{12mol}{1L×16h}$=0.75mol/（L•h），而v（H₂O）_Ⅰ=2v（CH₄）_Ⅰ=2×0.75mol/（L•h）=1.5 mol/（L•h），故A正確；
B．在0-25h時，在催化劑I的作用下，生成的甲烷的物質的量較少，故催化劑ⅠI的催化效果比催化劑的效果好，故B錯誤；
C．平衡常數只受溫度的影響，與催化劑的使用無關，故在恒溫的條件下，在兩種不同催化劑下，該反應的平衡常數相等，故C錯誤；
D．根據圖象不難看出，在反應開始后的15h內，第Ⅰ種催化劑的作用下，得到的CH₄較少，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查了根據圖象來分析計算化學反應速率以及分析催化劑對化學平衡常數的影響，難度不大，根據圖象來提取有效信息是關鍵．