(共10分) 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H1
反应Ⅱ:C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g),△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.O |
0.27 |
0.012 |
(1)在一定条件下将2 molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I,5min后测得c(CO)="0.4" mol/L,计算此段时间的反应速率(用H2表示) mol/(L·min)。
(2)由表中数据判断△H1 0(填“>”、“<”或“=”)反应C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3= (用△H1和△H2表示)。
(3)若容器容积不变,下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是 (选字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大
b.将CH3OH(g)从体系中分离
e.充入He,使体系总压强增大
d.使用高效催化剂
(4)写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:K= ;保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍,则化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,平衡常数K (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)这两种合成甲醇的方法比较,原子利用率较高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。