21.我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和,這對于改善環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展至關重要。當前,科學家成功利用CO
2和H
2合成了CH
3CH
2OH、CH
3OH,這對節(jié)能減排、降低碳排放具有重大意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)一定壓強下,測得某密閉容器中由CO
2和H
2制備CH
3CH
2OH的實驗數(shù)據(jù)中,起始投料比、溫度與CO
2轉(zhuǎn)化率的關系如圖所示。
已知:2CO
2(g)+6H
2(g)?CH
3CH
2OH(g)+3H
2O(g)ΔH。
①每生成0.2molCH
3CH
2OH產(chǎn)生的熱量為akJ(a為正值),則ΔH=
kJ?mol
-1。(用含a的代數(shù)式表示)。
②在上述條件下,發(fā)生該反應適宜的溫度為
(填“500”、“600”、“700”或“800”)K,判斷的理由為
。
③某溫度下,向2L恒容密閉容器中充入2molH
2和1molCO
2,2min末反應達到平衡,此時測得反應前后的總壓強之比為5:3,則CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率為
,0~2min內(nèi),v(CH
3CH
2OH)=
mol?L
-1?min。
(2)對于CO
2和H
2合成CH
3CH
2OH的反應,下列說法正確的是
(填字母)。
a.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變時,該反應達到平衡
b.加入合適的催化劑,正、逆反應速率均增大,同時CH
3CH
2OH的產(chǎn)率也提高
c.H
2的物質(zhì)的量分數(shù)不再發(fā)生改變時,該反應達到平衡
d.增大壓強,可提高CO
2的轉(zhuǎn)化率,同時平衡常數(shù)也增大
(3)將2molCO
2和6molH
2充入密閉容器中發(fā)生反應:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)ΔH=-49kJ?mol
-1,測得CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖所示。
①Y表示
(填“溫度”或“壓強”),X
1
(填“>”、“=”或“<”)X
2。
②若M點對應平衡壓強為10MPa,則對應的平衡常數(shù)K
P=
(精確到0.01,K
p為以平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。