(14分) 二氧化碳与氢气催化合成甲醇,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

(1)已知:

化学键

H-H

C-O

C=O

H-O

C-H

键能/kJ·mol-1

436

326

803

464

414

计算上述反应的△H= kJ.mol-1。

(2)一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中,下列事实可以说明该反应已达平衡的是 (填选项字母)。

A.容器内气体密度保持不变

B.CO2的体积分数保持不变

C.H2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为1∶1

D.该反应的平衡常数保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量不变

F.容器中压强保持不变

(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2,在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示,据表中数据绘制“图1”:

相同时间内CO2转化率

T1

T2

T3

T4

T5

反应Ⅰ

65%

77%

80%

80%

66.67%

反应Ⅱ

56%

67%

76%

80%

66.67%

反应Ⅲ

48%

62%

72%

80%

66.67%

(T5时,图1中C点转化率为66.67%,即转化了2/3)

①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。

②T3的b点v(正) v(逆)(填 “>”, “<”, “=” )。

③T4的a点转化率比T5 的c点高的原因是

④在温度为T5时,该反应的平衡常数K=

⑤在温度为T5时,CH3OH的浓度随时间变化的趋势如“图2”所示。

当时间到达t1时,将生成的甲醇和水同时除去,并维持该温度,在 t2时达新平衡。

请在“图2”中画出t1时刻后CH3OH的浓度变化总趋势曲线。

 0  148115  148123  148129  148133  148139  148141  148145  148151  148153  148159  148165  148169  148171  148175  148181  148183  148189  148193  148195  148199  148201  148205  148207  148209  148210  148211  148213  148214  148215  148217  148219  148223  148225  148229  148231  148235  148241  148243  148249  148253  148255  148259  148265  148271  148273  148279  148283  148285  148291  148295  148301  148309  203614 

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