《2025年优化探究同步导学案高中化学选择性必修1人教版》

1. 在恒容密闭容器中充入一定量的${CO_{2}}$和${H_{2}}$，在不同温度下反应：${CO_{2}(g) + 3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g) + H_{2}O(g)}$ $\Delta H\lt0$。${CH_{3}OH}$的体积分数与起始时${H_{2}}$与${CO_{2}}$的投料比$\left[\frac{n{(H_{2})}}{n{(CO_{2})}}\right]$的关系如图Ⅰ所示，投料比一定时，${CH_{3}OH}$的浓度与温度的关系如图Ⅱ所示。


下列推断正确的是(B)

A.图Ⅰ中，$T_{1}\gt T_{2}$
B.图Ⅰ中，${CO_{2}}$的转化率：$c\gt b\gt a$
C.图Ⅱ中，$T_{1}$之前随着温度升高，平衡向右移动
D.图Ⅱ中，${CO_{2}}$的转化率：$f\gt e\gt d$

答案： 1.B
$\mathrm{CO_2}$和$\mathrm{H_2}$的反应是放热反应,当投料比一定时,升温使平衡向左移动,$\mathrm{CH_3OH}$的体积分数降低,故$T_2＞T_1$,故A错误;图Ⅰ中,温度一定时,起始时$\mathrm{H_2}$与$\mathrm{CO_2}$的投料比$\frac{n(\mathrm{H_2})}{n(\mathrm{CO_2})}$越大,$\mathrm{CO_2}$的转化率越高,则$\mathrm{CO_2}$的转化率:$c＞b＞a$,故B正确;图Ⅱ中,$T_1$之前反应未达到平衡,不存在平衡移动,随着温度升高,反应速率增大,甲醇的体积分数增大,故C错误;图Ⅱ中,d点未达到平衡,随着温度升高,$\mathrm{CH_3OH}$的浓度增大,$\mathrm{CO_2}$的转化率增大,e点达到平衡,达到平衡之后,升高温度,平衡向左移动,甲醇的浓度降低,$\mathrm{CO_2}$的转化率降低,即起始投料比一定,甲醇的浓度越小,$\mathrm{CO_2}$的转化率越低,故$\mathrm{CO_2}$的转化率:$e＞d＞f$,故D错误。

2. (2023·重庆高二期中)研究表明，在催化剂a(或催化剂b)存在下，${CO_{2}}$和${H_{2}}$能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下：
①${CO_{2}(g) + 3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g) + H_{2}O(g)}$ $\Delta H_{1}=-53.7\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$；
②${CO_{2}(g) + H_{2}(g)⇌ CO(g) + H_{2}O(g)}$ $\Delta H_{2}=+41.2\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$。
某实验小组控制${CO_{2}}$和${H_{2}}$的初始投料比为$1:2.2$。在相同压强下，经过相同反应时间测得的实验数据如表：

下列说法不正确的是(D)

A.相同温度下，该时段内，催化剂b对${CO_{2}}$转化成${CH_{3}OH}$有较高的选择性
B.反应①在无催化剂、有催化剂a和有催化剂b三种情况下的能量示意图如图
C.其他条件不变，增大反应体系压强，反应②中平衡常数不变
D.其他条件不变，升高温度，反应①中${CO_{2}}$转化为${CH_{3}OH}$的平衡转化率增大

答案： 2.D 反应①为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应①中$\mathrm{CO_2}$转化成$\mathrm{CH_3OH}$的平衡转化率减小,故D错误。