Question

工業(yè)上在合成塔中采用下列反應(yīng)合成甲醇。

CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　ΔH＝Q kJ·mol^－1

(1)下表所列數(shù)據(jù)是該可逆反應(yīng)在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)

溫度	250 ℃	300 ℃	350 ℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中數(shù)據(jù)判斷Q________0(填“＞”、“＜”或“＝”)，該反應(yīng)在________(填“較高”或“較低”)溫度下有利于自發(fā)進行。

②某溫度下，將2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達到平衡測得c(CO)＝0.2 mol·L^－1，此時對應(yīng)的溫度為____________；CO的轉(zhuǎn)化率為____________。

(2)請在圖中畫出壓強不同，平衡時甲醇的體積分數(shù)(φ)隨溫度(T)變化的兩條曲線(在曲線上標出p₁、p₂，且p₁＜p₂)。

(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率且提高反應(yīng)速率，可以采取的措施是________(填字母序號)。

a．升溫　b．加入催化劑　c．增加CO的濃度　d．通入H₂加壓　e．通入惰性氣體加壓　f．分離出甲醇

(4)已知一定條件下，CO與H₂在催化劑的作用下生成5 mol CH₃OH時，能量的變化為454 kJ。在該條件下，向容積相同的3個密閉容器中，按照甲、乙、丙三種不同的投料方式加入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

平衡時數(shù)據(jù)	容器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	1 mol CO 2 mol H2	1 mol CH3OH	2 mol CH3OH
CH3OH的濃度(mol·L－1)	c1	c2	c3
反應(yīng)吸收或放出的能量(kJ)	a	b	c
體系壓強(Pa)	p1	p2	p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

下列說法正確的是________(填字母序號)。

A．2c₁＞c₃　　　　　　　                     B．a＋b＜90.8

C．2p₂＜p₃                                   D．α₁＋α₃＜1

Answer 1

答案　(1)①＜　較低�、�250 ℃　80%　(2)如下圖所示　(3)d　(4)D