(15分)甲醇是重要的化工原料,在化工生产中有广泛的应用。
(1)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢反应生成H2和甲酸甲酯(HCOOCH3)、再分解生成CO和CH3OH。写出相应反应的化学方程式: 。
(2)利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后可将H2与C02转化为甲醇。已知:
光催化制氢:2H20(1)=2H2(g)+O2(g) H=+571.5 kJ·mol-1
H2与C02耦合反应:3H2(g)十CO2(g)=CH3OH(1)+H20(1) H= 一137.8 kJ·mol-1
则反应:2H2O(1)+C02(g)=CH30H(l)+3/202(g)的H= kJ·mol-1
(3)已知反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H=Q
在20 L的密闭容器中,按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得CO的转化率随温度及压强的变化如下图所示,P2及195 ℃时n(H2)随时间的变化如表所示。
①O~3 min,平均速率V(CH3OH)= ,Q 0(填“<”“=”或“>”)。
②图中压强(P1、P2)的大小顺序为 ,理由是 。
③在P2及195 ℃时,该反应的平衡常数K= 。