工业上可以在恒容密闭容器中采用下列反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)下列情况可以作为判断反应达到平衡状态的依据的是(填序号) 。
A.生成CH3OH 的速率与消耗H2的速率之比为1︰2
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.体系内的压强保持不变
(2)下表所列数据为该反应在不同温度下的化学平衡常数:
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反应的平衡常数表达式为K= 。由上表数据判断,该反应的△H 0(填“>”、“=”或“<”)。升高温度,正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入一个容积为2L的密闭容器中,达到平衡时c(H2)=1.4mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 。
(3)欲提高CO的转化率,可采取的措施是 。(填序号)
A.升温
B.加入更高效的催化剂
C.恒容条件下充入CO
D.恒容条件下充入H2
E.恒容条件下充入氦气
F.及时移走CH3OH
(4)一定条件下,CO和H2在催化剂作用下生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ。该温度下,在三个容积相同的密闭容器中,按不同方式投料,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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投料方式
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1molCO、2molH2
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1molCH3OH
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2molCH3OH
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平衡数据
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C(CH3OH)/(mol/L)
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c1
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c2
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c3
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体系压强(Pa)
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p1
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p2
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p3
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反应的能量变化
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akJ
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bkJ
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ckJ
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原料转化率
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α1
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α2
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α3
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下列分析正确的是 。(填序号)
A.2c1<c3 B.2 p1<p3 C.|a|+|b|=90.8 D.α1+α3>1