近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注.据中国化工报报道,美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系,比目前工业使用的常见催化剂快近90倍.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=-49.58kJ?mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ?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“较低温”、“较高温”或“任何温度”).
(2)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.
①据图可知,若要使CO2的平衡转化率大于40%,以下条件中最合适的是
 

A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K   
 B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K
C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K   
 D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K
②在温度为500K的条件下,充入3mol H2和1.5mol CO2,该反应10min时达到平衡:
a.用H2表示该反应的速率为
 

b.该温度下,反应I的平衡常数K=
 

c.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线:
(3)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图3所示,请回答问题:
①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是
 
(选填编号).
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据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而
 
(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”),其原因是
 
 0  126995  127003  127009  127013  127019  127021  127025  127031  127033  127039  127045  127049  127051  127055  127061  127063  127069  127073  127075  127079  127081  127085  127087  127089  127090  127091  127093  127094  127095  127097  127099  127103  127105  127109  127111  127115  127121  127123  127129  127133  127135  127139  127145  127151  127153  127159  127163  127165  127171  127175  127181  127189  203614 

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