工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
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250℃
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300℃
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350℃
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K
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2.041
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0.270
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0.012
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①由表中数据判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,此时的温度为 。
(2)T℃时,在时间t0时刻,合成甲醇反应达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小一倍,假定在t2时刻后又达到新的平衡,请在图中用曲线表示在t1~t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其它条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。
(3)300℃、1.01×105Pa下,上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
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甲
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乙
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丙
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反应物投入量
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1 mol CO、2 mol H2
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1 mol CH3OH
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2 mol CH3OH
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平衡时数据
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CH3OH的浓度(mol/L)
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c1
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c2
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c3
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反应放出或吸收的能量
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x kJ
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y kJ
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z kJ
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反应物转化率
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Ф1
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Ф2
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Ф3
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请比较以下每组数据的大小(填“>”、“<”或“=”):
①2c1 c3 ② x+y 90.8 ③Ф1+Ф3 1