甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
① CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1
② CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
将0.20mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。
(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向 方向移动。
(2)反应①的△H1 0(填“<”、“=”或“>”),其平衡常数表达式为K= ,100℃时的平衡常数值是 。
(3)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下进行反应②生成甲醇。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 |
T(℃) |
n (CO)/n(H2) |
P(MPa) |
I |
150 |
1/3 |
0.1 |
II |
|
|
5 |
III |
350 |
|
5 |