工业上在合成塔中采用下列反应合成甲醇。

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔHQ kJ·mol-1

(1)下表所列数据是该可逆反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度

250 ℃

300 ℃

350 ℃

K

2.041

0.270

0.012

①由表中数据判断Q________0(填“>”、“<”或“=”),该反应在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于自发进行。

②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡测得c(CO)=0.2 mol·L-1,此时对应的温度为____________;CO的转化率为____________。

(2)请在图中画出压强不同,平衡时甲醇的体积分数(φ)随温度(T)变化的两条曲线(在曲线上标出p1p2,且p1p2)。

(3)要提高CO的转化率且提高反应速率,可以采取的措施是________(填字母序号)。

a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.通入H2加压 e.通入惰性气体加压 f.分离出甲醇

(4)已知一定条件下,CO与H2在催化剂的作用下生成5 mol CH3OH时,能量的变化为454 kJ。在该条件下,向容积相同的3个密闭容器中,按照甲、乙、丙三种不同的投料方式加入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

平衡时数据

容器

反应物投入量

1 mol CO

2 mol H2

1 mol

CH3OH

2 mol

CH3OH

CH3OH的浓度(mol·L-1)

c1

c2

c3

反应吸收或放出的能量(kJ)

a

b

c

体系压强(Pa)

p1

p2

p3

反应物转化率

α1

α2

α3

下列说法正确的是________(填字母序号)。

A.2c1c3                            B.ab<90.8

C.2p2p3                                   D.α1α3<1

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