题目内容
【题目】合理利用资源，降低碳的排放，实施低碳经济是今后经济生活主流方向。
(1)下列措施不利于有效减少二氧化碳排放的是________。
A.植树造林，保护森林，保护植被
B.加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气
C.推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高
D.倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率
(2)CO2合成生产燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。进行如下实验：某温度下在1 L的密闭容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，发生：CO2(g)+3H2(g )
CH3OH(g)+H2O(g)，现测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。从反应开始到平衡时CO2的转化率为_________。氢气的平均反应速率v(H2)=_______mol/(L·min)。该温度下的平衡常数为________。
(3)CO在催化作用下生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。
①该反应的ΔH_____0；ΔS____0。 (填“>、=、<”)
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA ____ tC(填“>、=、<”)
③A、B、C三点对应的平衡常数分别为KA、KB、KC，则的大小关系是____。
【答案】B 75% 0.375 1.33 < < > KA=KB>KC
【解析】
(1)A.植树造林保护森林，保护植被，能增强光合作用，大量消耗二氧化碳；
B.加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气，能增加二氧化碳的排放；
C.推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高，节约用电、用气，可以节能减排；
D.倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率，可以减少废气的排放和节约能源；
(2)根据转化率=
×100%计算；根据反应消耗的H2与CO2的反应消耗关系计算H2转化量，再根据反应速率的定义式计算v(H2)；先计算各种物质的平衡浓度，然后根据平衡常数的含义计算平衡常数；
(3)①根据图1知，升高温度CO转化率降低，判断反应的热效应；利用反应物、生成物的气体体积大小判断△S大小；
②温度越高，化学反应速率越快，反应达到平衡的时间越短；
③化学平衡常数只与温度有关，根据温度对化学平衡移动的影响，结合平衡常数的含义及A、B、C三点的温度判断KA、KB、KC大小。
(1)A.植树造林，保护森林，保护植被，能增强光合作用，大量消耗二氧化碳，不符合题意，A错误；
B.加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气，能增加二氧化碳的排放，符合题意，B正确；
C.推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高，能减少电的使用，减少煤和石油化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，不符合题意，C错误；
D.倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率，减少石油化石燃料的使用，可以减少废气的排放和节约能源，不符合题意，D错误；
故合理选项是B；
(2)根据图象可知：CO2从反应开始至平衡，CO2改变浓度为1.50mol/L，起始浓度为2.00mol/L，因此CO2的转化率为
×100%=75%；
根据方程式CO2(g)+3H2(g )
CH3OH(g)+H2O(g)可知：每反应消耗1molCO2，会同时反应消耗3molH2，则从反应开始至平衡CO2改变浓度为1.50mol/L，则H2改变浓度为3×1.5mol/L=4.5mol/L，反应时间为12min，所以用H2表示的反应速率为v(H2)= 4.5mol/L÷12min=0.375mol/(L·min)；
反应达到平衡时，各种物质的浓度分别是c(CO2)=0.50mol/L，c(H2)=1.50mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=1.50mol/L，所以该反应的化学平衡常数K=
=1.33；
(3)①根据图1可知，升高温度CO转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动。根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，所以△H<0；根据方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知：该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以△S<0；
②温度越高，化学反应速率越快，反应达到平衡的时间越短，由于温度A<C，则化学反应速率A<C，反应速率越快，反应达到平衡时间就越短，所以反应时间A>C，即自反应开始至到达平衡状态所需的时间tA大于tC；
③根据①可知该反应的正反应是放热反应，△H<0；结合图象所示可知温度：A=B<C，升高温度，化学平衡逆向移动，化学平衡常数减小，所以化学平衡常数KA、KB、KC，则的大小关系是KA=KB>KC。
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