Question

【題目】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初始投料比為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(%)	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：轉化的CO2中生成甲醇的百分比。

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有較高的選擇性

B. 其他條件不變，升高溫度反應①中CO2轉化為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：

Answer 1

【答案】B

【解析】

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有較高的選擇性，故A正確；

B.反應①為放熱反應，其他條件不變，升高溫度，反應①向逆向移動，CO2轉化為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，甲醇的選擇性更大，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。答案選B。