已知CO2可以生产绿色燃料甲醇，反应如下：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）；△H=-187.4KJ/mol，300℃时，密闭容器中，当C（CO2）=1.00mol．L-1C（H2）=1.60mol．L-1开始反应，结果如图所示，回答

Question

已知CO₂可以生产绿色燃料甲醇，反应如下：
CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）；△H=-187.4KJ/mol，300℃时，密闭容器中，当C（CO₂）=1.00mol．L^-1C（H₂）=1.60mol．L^-1开始反应，结果如图所示，回答下列问题：

（1）使用催化剂I时，反应在10小时内的平均反应速率：V（H₂）=___．
（2）下列叙述正确的是___．
A．汽容器内气体的密度不再改变时，反应不一定达到平衡状态
B．充人氩气増大压强有利于提髙CO₂的转化率
C．CO₂平衡转化率：在上述反应条件下，催化剂Ⅱ比催化剂I高
D．催化效率：在上述反应条件下，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ高
（3）根椐图中数据，计算此反应在.300℃时的平衡常数．（写出计箅过程）
（4）将上述平衡体系升温至400℃，平衡常数_：K（400℃）___ K（300℃）（填<、=或>）．
（5）已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-242.8KJ/mol
则反应2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=___．

Answer 1

（1）用催化剂I时，反应在10小时内二氧化碳的转化率为0.18，二氧化碳的浓度变化为：1.00mol•L^-1×0.18=0.18mol/L，则反应在10小时内二氧化碳的平均反应速率为：v（CO₂）=(0.18mol/L)/(10h)=0.018mol•（L•h）^-1，则v（H₂）=3v（CO₂）=0.054mol•（L•h）^-1，
故答案为：0.054mol•（L•h）^-1；
（2）A、该反应前后气体的质量不变，容器的容积固定，所以混合气体的密度始终不变，故当容器内气体的密度不再改变时，反应不一定达到平衡状态，故A正确；
B、充入氩气增大压强，但是反应体系中各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，所以CO₂的转化率不变，故B错误；
C、催化剂不影响化学平衡，所以CO₂平衡转化率在上述反应条件下，催化剂Ⅱ与催化剂Ⅰ的转化率相等，故C错误；
D、在上述反应条件下，催化剂Ⅱ的反应速率大于催化剂Ⅰ的，说明催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ的催化效率高，故D正确；
故选AD；
（3）CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始浓度（mol/L）1.00     1.60      0         0
变化浓度（mol/L）0.20      0.60     0.20      0.20
平衡浓度（mol/L）0.80      1.0      0.20      0.20
K=(c(CH3OH)×c(H2O))/(c(CO2)×c3(H2))=(0.20mol/L×0.20mol/L)/(0.80mol/L×(1.0mol/L)3)=0.050L²•mol^-2，
答：300℃时的平衡常数为0.050 L²•mol^-2；
（4）由于该反应为放热反应，温度增大，化学平衡向着逆向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，化学平衡常数增大，故平衡常数K（400℃）<K（300℃），
故答案为：<；        
（5）CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-187.4kJ•mol^-1①
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-242.8kJ•mol^-1②
由盖斯定律：②×3-①×2可得：2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）；△H=（-242.8kJ•mol^-1）×3-（-187.4kJ•mol^-1）×2=-353.6kJ•mol^-1
故答案为：-353.6kJ•mol^-1．