Question

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建低碳社會(huì)�？茖W(xué)家們提出利用以工業(yè)廢氣中的CO2為原料，以CuO與ZnO混合物為催化劑，其反應(yīng)為：CO2 + 3H2 CH3OH + H2O。

（1）某溫度下，在體積為l L的密閉容器中充入lmol CO2和4mol H2，測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如(Ⅰ)圖所示。

從反應(yīng)開始到平衡，甲醇的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=          ；氫氣的轉(zhuǎn)化率為          。

（2）常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如（Ⅱ）圖所示：

寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式：     ，該反應(yīng)的△S­    0（填“>”或“<”或“=”)；反應(yīng)達(dá)到平衡后，要使該平衡向右移動(dòng)，其它條件不變時(shí)，可以采取的措施有       （填序號(hào)）。

A．縮小反應(yīng)器體積    B．升高溫度     C．恒容條件下通入CO2   D．使用合適的催化劑

（3）在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，隨著甲醇的生成，還伴隨有少量CO等副產(chǎn)物出現(xiàn)，且CO2的轉(zhuǎn)化率、甲醇和CO的含量還受氣體混合物在反應(yīng)鍋爐內(nèi)的流動(dòng)速率、催化劑CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響。通過實(shí)驗(yàn)分別得到如下圖。

①由圖（Ⅲ）得，生產(chǎn)甲醇的氣體最佳流動(dòng)速率為        L·h-1；

②已知當(dāng)催化劑中沒有CuO，只有單組份ZnO時(shí)，反應(yīng)速率最大。說明為什么不選擇單組份ZnO的原因                     ，根據(jù)圖（Ⅳ）判斷，催化劑CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最

好為         %。

Answer 1

（每空1分，共8分）（1） 0.075 mol/(L.min)    56.25℅

（2）    <   A C 

（3）3600以上都可以      使用單組份ZnO時(shí)反應(yīng)速率雖然最快，但是由圖可知，CO2轉(zhuǎn)化率、CH3OH產(chǎn)率均過低，實(shí)際生產(chǎn)中沒有意義，故不采用     50％