18.反應(yīng)Ⅰ可用于在國際空間站中處理二氧化碳,同時伴有副反應(yīng)Ⅱ發(fā)生。
主反應(yīng)Ⅰ.CO
2(g)+4H
2(g)?CH
4(g)+2H
2O(g)△H
1=-270kJ?mol
-1副反應(yīng)Ⅱ.CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)△H
2回答下列問題:
(1)幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
化學(xué)鍵 |
C-H |
H-H |
H-O |
C═O |
鍵能/kJ?mol-1 |
413 |
436 |
463 |
a |
則a=
。
(2)為了進一步研究上述兩個反應(yīng),某小組在三個容積相同的剛性容器中,分別充入1molCO
2和4molH
2,在三種不同實驗條件(如表)下進行兩個反應(yīng),反應(yīng)體系的總壓強(p)隨時間變化情況如圖1所示:
實驗編號 |
a |
b |
c |
溫度/K |
T1 |
T1 |
T2 |
催化劑的比表面積/(m2?g-1) |
80 |
120 |
120 |
①T
1
T
2(填“>”“<”或“=”),曲線Ⅲ對應(yīng)的實驗編號是
。
②若在曲線Ⅱ的條件下,10min達到平衡時生成1.2molH
2O,則10min內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(H
2O)=
kPa?min
-1,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K
p=
。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
(3)對于反應(yīng)Ⅰ,在一定條件下存在:v
正(H
2)=k
1?c
4(H
2)?c(CO
2),v
逆(H
2O)=k
2?c
2(H
2O)?c(CH
4),相應(yīng)的速率與溫度關(guān)系如圖所2示。反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=
(用含k
1、k
2的代數(shù)式表示);圖中A、B、C、D四個點中,能表示反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
。