工業(yè)上利用合成氣(CO、CO2和H2)來生產(chǎn)甲醇,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。
化學(xué)反應(yīng) |
平衡常數(shù) |
500℃ |
700℃ |
800℃ |
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H1 |
K1 |
2.5 |
0.34 |
0.15 |
Ⅱ.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H2 |
K2 |
1.0 |
1.70 |
2.52 |
Ⅲ.3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3 |
K3 |
|
|
|
(1)若合成氣為H
2和CO
2,僅按反應(yīng)Ⅲ合成甲醇。請回答:
①由H
2(g)和CO
2(g)合成CH
3OH(g)的△H
3=
△H1+△H2
△H1+△H2
。(用△H
1、△H
2表示)
②下列措施能使反應(yīng)Ⅲ的平衡體系中
時增大的是
A
A
(字母代號)。
A.水蒸氣從體系中分離出去B.恒壓時充入氮氣
C.升高溫度D.恒容時再充入一定量H
2③500℃測得反應(yīng)Ⅲ在10min時,H
2(g)、CO
2(g)、CH
3OH(g)、H
2O(g)的濃度分別為
2mol/L、1.0mol/L、0.6mol/L、0.6mol/L,則此時v
正>
>
(填“>”“=”或“<”)v
逆。從開始到該時刻,用H
2表示反應(yīng)的平均速率為v(H
2)=
0.18mol/(L?min)
0.18mol/(L?min)
。
(2)若用合成氣H
2、CO和CO
2生產(chǎn)甲醇,當(dāng)
時,體系中CO平衡轉(zhuǎn)化率[α(CO)]與溫度和壓強(qiáng)關(guān)系的一些散點如圖所示。520K、壓強(qiáng)為p時,α(CO)處于C點.
①若保持溫度不變,增大壓強(qiáng),則可能是圖中的
D
D
點(填字母代號,下同)。
②若保持壓強(qiáng)不變,升高溫度,則可能是圖中的
I
I
點。