Question

聯合國氣候變化大會于2009年12月7-18日在哥本哈根召開．中國政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%．
（1）有效“減碳”的手段之一是節能．下列制氫方法最節能的是

C

．（填字母序號）
A．電解水制氫：2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑
B．高溫使水分解制氫：2H₂O

高溫  .

2H₂↑+O₂↑
C．太陽光催化分解水制氫：2H₂O

TiO2    .

太陽光

2H₂↑+O₂↑
D．天然氣制氫：CH₄+H₂OCO+3H₂
（2）CO₂可轉化成有機物實現碳循環．在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol，并達平衡．
①能說明上述反應達到平衡狀態的是

AD

（選填編號）．
A．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
B．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化
C．單位時間內每消耗3mol H₂，同時生成1mol H₂O
D．CO₂的體積分數在混合氣體中保持不變
②采取下列措施能使平衡時CO₂轉化率增大的是

CD

（選填編號）．
A．升高溫度              B．恒溫恒容充入He（g）
C．將H₂O（g）從體系中分離      D．恒溫恒容再充入1mol CO₂和3mol H₂
（3）CO₂加氫合成DME（二甲醚）是解決能源危機的研究方向之一．
2CO₂（g）+6H₂（g）→CH₃OCH₃（g）+3H₂O△H＞0．請在坐標圖中畫出上述反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注．

Answer 1

分析：（1）太陽能是取之不盡用之不竭的能源；
（2）①可根據化學平衡狀態的概念和化學平衡狀態的特征“等”和“定”來分析解答．
②增大另一種反應物的濃度，或減少生成物的濃度；
（3）注意催化劑可降低反應所需的活化能．

解答：解：（1）太陽光是取之不盡用之不竭的能源，故C最節能，故答案為：C；          
（2）①A．該反應為反應前后氣體體積不等的反應，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，化學反應達到化學平衡，故A正確；
B．體積不變，質量不變，則混合氣體的密度不隨時間的變化而變化，不能利用密度判斷平衡，故B錯誤；
C．單位時間內每消耗3mol H₂，同時生成1mol H₂O，體現正反應速率，無法確定正逆反應速率的關系，故C錯誤；
D．CO₂的體積分數在混合氣體中保持不變，化學反應達到化學平衡，故D正確；
故答案為：AD；　
②A．正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向移動，故A錯誤；
B．恒溫恒容充入He反應物和生成物的濃度不變，對平衡無影響，故B錯誤；
C．將H₂O（g）從體系中分離，減少生成物的濃度，平衡右移，故C正確；
D．恒溫恒容再充入1mol CO₂和3mol H₂，相當于增大氫氣的濃度，使平衡時CO₂轉化率增大，故D正確．
故答案為：CD；
（3）該反應△H＞0，為吸熱反應，使用催化劑可降低反應的活化能，
故答案為：
．

點評：本題考查化學平衡狀態的判斷，化學平衡的影響因素，催化劑與活化能的關系，難度不大．