研究CO2的轉化可實現碳的循環利用。在反應器內CO2和H2在催化劑作用下可發生如下反應：
Ⅰ.CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1
Ⅱ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2=+41.2kJ?mol-1
（1）反應Ⅰ的歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。
下列說法不正確的是 CDCD。
A.該反應的ΔH1＜0，能低溫自發
B.該歷程中最小能壘（活化能）步驟的化學方程式為：CH2O*+OH*+3H*→CH3O*+OH*+2H*
C.催化劑可以降低反應活化能和反應熱，但對反應物的轉化率無影響
D.最后一步是CH3OH（g）、H2O（g）從催化劑表面的解吸過程，△S＜0
（2）若反應Ⅱ的正、逆反應速率分別表示為v正=k正c（CO2）?c（H2），v逆=kc（CO）?c（H2O），k正、k逆分別為正、逆反應速率常數，c為物質的量濃度。pk=-lgk,如圖中有表示反應Ⅱ的正、逆反應速率常數隨溫度T變化的圖象，若A、B、C、D點的縱坐標分別為a+3、a+1、a-1、a-3，則溫度T1時反應Ⅱ的化學平衡常數K=100100。
（3）在恒壓條件下，CO2和H2發生反應Ⅰ、反應Ⅱ，反應相同時間，測得不同溫度下CO2的轉化率和CH3OH的選擇性如圖中實驗值所示。圖中平衡值表示相同條件下平衡狀態CO2的轉化率和CH3OH的選擇性隨溫度的變化[CH3OH的選擇性=n（CH3OH）生成n（CO2）消耗×100%]：
①220℃時，測得反應器出口氣體中全部含碳物質的物質的量之比n（CH3OH）：n（CO2）：n（CO）=1：7.2：0.11，則該溫度下CO2轉化率=13.4%13.4%（結果保留1位小數）。
②220℃～260℃甲醇的平衡選擇性隨溫度升高而降低的原因可能是 應I為放熱反應，反應II為吸熱反應，隨溫度升高，反應I逆向移動，甲醇的產率降低，反應II正向移動，CO的產率升高，故甲醇的選擇性隨溫度升高降低（或升高溫度有利于反應II或催化劑對反應II選擇性更好）應I為放熱反應，反應II為吸熱反應，隨溫度升高，反應I逆向移動，甲醇的產率降低，反應II正向移動，CO的產率升高，故甲醇的選擇性隨溫度升高降低（或升高溫度有利于反應II或催化劑對反應II選擇性更好）。
③260℃時，甲醇產率的實驗值是 8%8%。
（4）若只考慮反應Ⅰ，在有分子篩膜時甲醇的產率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O，甲醇產率先增大后減小的原因是 分子篩膜分離出水，使反應I平衡正向移動，反應放熱，溫度升高平衡逆向移動，溫度較低時正向移動程度更大，甲醇產率增加；溫度較高時逆向移動程度更大，甲醇產率降低分子篩膜分離出水，使反應I平衡正向移動，反應放熱，溫度升高平衡逆向移動，溫度較低時正向移動程度更大，甲醇產率增加；溫度較高時逆向移動程度更大，甲醇產率降低；請在圖中畫出無分子篩膜時甲醇的平衡產率隨溫度的變化曲線 
。
n
（
C
H
3
OH
）
生成
n
（
C
O
2
）
消耗
【答案】CD；100；13.4%；應I為放熱反應，反應II為吸熱反應，隨溫度升高，反應I逆向移動，甲醇的產率降低，反應II正向移動，CO的產率升高，故甲醇的選擇性隨溫度升高降低（或升高溫度有利于反應II或催化劑對反應II選擇性更好）；8%；分子篩膜分離出水，使反應I平衡正向移動，反應放熱，溫度升高平衡逆向移動，溫度較低時正向移動程度更大，甲醇產率增加；溫度較高時逆向移動程度更大，甲醇產率降低；
【解答】
【點評】
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發布：2024/5/13 8:0:8組卷：47引用：1難度：0.5
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（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發生反應2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發生反應2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
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D.加入合適的催化劑
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