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) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2
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 |
2.0 |
0.27 |
0.012 |
(1)在一定条件下将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5 min后测得c(CO)="0.4" mol/L,计算可得此段时间的反应速率(用H2表示)为 mol/(L·min)。
(2)由表中数据判断ΔH1 0(填“>”、“<”或“=”);反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3= (用ΔH1和ΔH2表示)。
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是 (填字母序号)。
A.充入CO,使体系总压强增大 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.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:KⅡ= ;保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,则化学平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”),平衡常数KⅡ (填“变大”、“变小”或“不变”)。