18.甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料.以CO2和H2为原料生产甲醇时,同时发生下列两个反应,反应的热化学方程式如下:
I.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-58.0kJ•mol-1
II.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.0kJ•mol-1
(1)上述两个反应中,在热力学上趋势较大的是I(填反应代号).
(2)图1中表示反应II平衡常数K随温度变化关系的曲线为b(填曲线标记字母),其判断依据是反应II为吸热反应,升高温度,平衡向右移动,平衡常数增大.

(3)CO和H2反应也可生成气态甲醇.相关的化学键键能数据如下:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/(kJ•mol-14363431076465x
①则x=413.
②CO和H2生成甲醇的反应,体系总压强为P MPa恒定,在温度T时,起始$\frac{n(CO)}{n({H}_{2})}$=$\frac{1}{2}$,若到达平衡时,CO的转化率为50%,则平衡常数Kp=$\frac{4}{{p}^{2}}$(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(4)某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2.在相同压强下,发生I、II两个反应,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)
543Cat.112.342.3
543Cat.210.972.7
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比.
①有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有D.
A.使用催化剂Cat.1          B.增大CO2和H2的初始投料比
C.使用催化剂Cat.2          D.投料比不变,增加反应物的浓度
②在图2中分别画出反应I在无催化剂、有 Cat.1、有Cat.2 三种情况下能量与反应过程变化关系的曲线图.
 0  163469  163477  163483  163487  163493  163495  163499  163505  163507  163513  163519  163523  163525  163529  163535  163537  163543  163547  163549  163553  163555  163559  163561  163563  163564  163565  163567  163568  163569  163571  163573  163577  163579  163583  163585  163589  163595  163597  163603  163607  163609  163613  163619  163625  163627  163633  163637  163639  163645  163649  163655  163663  203614 

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