用CO2和H2在一定條件下可轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸氣和水蒸氣:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g);△H=-akJ/mol
(1)已知:①3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247kJ/mol
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-24kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol
則a=
50
50
。
(2)CO2在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示。請寫出T1、T2、T3三者的大小關(guān)系 T1<T2<T3
T1<T2<T3
,實際生產(chǎn)條件控制在T1、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是 在此壓強下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率較大,再增加壓強對設(shè)備要求高,增大生產(chǎn)成本
在此壓強下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率較大,再增加壓強對設(shè)備要求高,增大生產(chǎn)成本
。
(3)一定條件下,在相同體積的恒容密閉容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,相同時間段內(nèi)測得CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示:b點v正>
>
v逆(填“>”“<”或“=”);溫度高于T4,CO2的轉(zhuǎn)化率降低的原因是 已達到平衡,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度向逆向移動,故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率下降
已達到平衡,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度向逆向移動,故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率下降
。已知容器內(nèi)的起始壓強為200kPa,則圖中d點對應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)KP=0.0059
0.0059
(kPa)-2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(KP為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
(4)用惰性電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到甲醇,其原理如圖所示。
①b電極上的電極反應(yīng)式為 CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
。
②該裝置中使用的是 陽
陽
(填“陽”或“陰”)離子交換膜。