甲醇是一種重要的可再生能源。
(1)已知:
2CH
4(g)+O
2(g)=2CO(g)+4H
2(g)ΔH=akJ/mol
CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(g)ΔH=bkJ/mol
寫出由CH
4和O
2制取甲醇的熱化學(xué)方程式
2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)ΔH=(a+b) kJ/mol
2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)ΔH=(a+b) kJ/mol
。
(2)通過下列反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)。甲圖是反應(yīng)時(shí)CO和CH
3OH(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間(t)的變化情況。從反應(yīng)開始至到達(dá)平衡,用H
2表示的反應(yīng)速率v(H
2)=
0.15mol?L-1?min-1
0.15mol?L-1?min-1
。
(3)在一容積可變的密閉容器中充入10molCO和20molH
2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的變化如乙圖所示。
①下列說法能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
BD
BD
(填字母序號(hào))。
A.H
2的消耗速率等于CH
3OH的生成速率的2倍
B.H
2的體積分?jǐn)?shù)不再改變
C.H
2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等
D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
②比較A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)大小:P(A)
<
<
P(B)(填“>”、“<”或“=”)。
③若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為20L。如果反應(yīng)開始時(shí)仍充入10molCO和20molH
2,則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為
0.4
0.4
L。