15.甲醇是有机化工原料和优质燃料,主要应用于精细化工、塑料等领域,也是农药、医药的重要原料之一.回答下列问题:
(1)工业上可用CO2 和H2反应合成甲醇.已知25℃、101kPa 下:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol
①写出CO2与H2反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50 kJ/mol.
②下列表示该合成甲醇反应的能量变化示意图中正确的是a(填字母代号).

③合成甲醇所需的H2可由下列反应制取:H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g).某温度下该反应的平衡常数K=1.若起始时c(CO)=1mol/L,c(H2O)=2mol/L,则达到平衡时H2O的转化率为33.3%.
(2)CO和H2反应也能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ/mol.在250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的恒容密闭容器中,各物质的浓度(mol/L)变化如下表所示
(前6min没有改变条件):
 2min 4min6min8min′′′
 CO 0.07 0.060.040.05′′′
 H2 x 0.12 0.12 0.2′′′
 CH2OH 0.03 0.040.04 0.05′′′
①X=0.14,250℃时该反应的平衡常数K=46.3.
②若6~8min时只改变了一个条件,则改变的条件是增加了1 mol氢气,第8min时,该反应是否达到平衡状态?不是(填“是”或“不是”).
③该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此温度的原因是:
Ⅰ.此温度下的催化剂活性高;
Ⅱ.温度低,反应速率慢,单位时间内的产量低;而该反应为放热反应,温度过高,转化率降低.
(3)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸.在常温下,甲酸的K=1×10-4,20.00mL 0.1000mol/L NaOH溶液与一定量等浓度甲酸溶液混合后所得溶液的c(HCOOH)=c(HCOO-),该溶液pH=4,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
 0  153651  153659  153665  153669  153675  153677  153681  153687  153689  153695  153701  153705  153707  153711  153717  153719  153725  153729  153731  153735  153737  153741  153743  153745  153746  153747  153749  153750  153751  153753  153755  153759  153761  153765  153767  153771  153777  153779  153785  153789  153791  153795  153801  153807  153809  153815  153819  153821  153827  153831  153837  153845  203614 

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