甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 |
H-H |
C-O |
CO的键能 |
H-O |
C-H |
E/(kJ.mol-1) |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
由此计算△H1= kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3= kJ.mol-1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)合成气的组成n(H
2)/n(CO+CO
2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示。a(CO)值随温度升高而
(填“增大”或“减小”),其原因是
。图2中的压强由大到小为_________________,其判断理由是
。