Question

由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下：

反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H1=－49.58 kJ•mol-1

反应Ⅱ：CO2(g)+ H2(g) CO (g)+H2O(g) △H2

反应Ⅲ：CO(g)+2 H2(g) CH3OH(g) △H 3=－90.77 kJ•mol-1

回答下列问题：

（1）反应Ⅱ的△H2= ，反应Ⅲ自发进行条件是 （填“低温”、“高温”或“任何温度”）。

（2）某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中，在合适的催化剂条件下发生了反应I、Ⅱ、Ⅲ，不同温度下体系达到平衡时测得CO2的转化率（a）及CH3OH的产率（b）变化如图1所示。

①该反应达到平衡后，为再提高反应速率同时提高甲醇的生成量，可采取的措施有 。

A改用高效催化剂 B升高温度 C缩小容器体积 D分离出甲醇 E增加CO2的浓度

②据图1，当温度高于260℃时，CO2的平衡转化率随温度的升高继续增加，而CH3OH的产率却反而下降，请说明理由 。

（3）已知：在2L恒容密闭容器中充入3mol H2和1.5mol CO2（一定条件下，仅考虑发生反应Ⅰ），实验测得在不同温度下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2所示。实验测得：在500K时，反应Ⅰ经10min时达到平衡，假如其他条件不变，当反应时间进行到3min时，迅速将反应温度升至600K进行实验，请在图3中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的后续变化总趋势图。

Answer 1